Imagerie Chimique & Spéciation

Comprendre les mécanismes neurobiologiques et neurotoxiques des métaux en appliquant des techniques d’imagerie spectroscopique.

ICS

L’équipe ICS développe et applique des méthodes d’imagerie chimique dans le domaine des neurosciences pour comprendre les fonctions neurophysiologiques des métaux et les effets neurotoxiques de contaminants inorganiques stables ou radioactifs.

Trois techniques complémentaires sont employées :

– Nano-imagerie chimique à très haute résolution spatiale par rayonnement synchrotron ;

– Micro-spéciation par spectroscopie d’absorption des rayons X ;

– Micro-imagerie chimique quantitative en analyse par faisceau d’ions.

Ces techniques offrent dans le domaine des neurosciences un champ d’application très riche, pour l’imagerie et la spéciation des métaux à différentes échelles, des synapses aux compartiments subcellulaires, jusqu’à l’organisation tissulaire du système nerveux.

Les principaux thèmes de recherche de l’équipe ICS sont :

– Neurobiologie du cuivre et du zinc

– Neurotoxicologie du manganèse et de l’uranium

– Dyshoméostasie du fer et du cuivre dans les maladies neurodégénératives

N

Neurobiologie du cuivre et du zinc

N

Neurotoxicologie des métaux environnementaux (e.g. Mn, U)

N

Dyshoméostasie des métaux et maladies neurodégénératives

ICS | Distribution du manganèse (vert) et du potassium (rouge) d'une cellule exprimant une mutation impliquée dans une forme héréditaire de parkinsonisme.
ICS | Imagerie nano-SXRF de neurones dopaminergiques exposés in vitro à un excès de fer sans (haut) ou avec (bas) surexpression de l’alpha-synucléine. Dans les neurones sur-exprimant l’alpha-synucléine le fer s’accumule dans des inclusions périnucléaires
ICS | Nano-imagerie corrélative des protéines et des métaux dans les neurones©RichardOrtega
ICS | Nano-imagerie de la tubuline et de l’actine, du soufre et du zinc, de dendrites et synapses de neurones de l’hippocampe

L’équipe ICS coordonne un numéro spécial "Neurotoxicité des métaux environnementaux" :

Open call for articles :

Special Issue "Neurotoxicity of Environmental Metal Toxicants"

Publications

Molecular Mechanisms of Environmental Metal Neurotoxicity: A Focus on the Interactions of Metals with Synapse Structure and Function Asuncion Carmona, Stéphane Roudeau, Richard Ortega Toxics (2021), 9(9), 198

Native Separation and Metallation Analysis of SOD1 Protein from the Human Central Nervous System: a Methodological Workflow Stéphane Roudeau, Benjamin G. Trist, Asuncion Carmona, Katherine M. Davies, Glenda M. Halliday, Yann Rufin, Stéphane Claverol, Stijn J.M. Van Malderen, Gerald Falkenberg, Kay L. Double and Richard Ortega Analytical Chemistry 2021, 93, 32, 11108–11115 

Cytoplasmic aggregation of uranium in human dopaminergic cells after continuous exposure to soluble uranyl at non-cytotoxic concentrations Carmona A., Porcaro F., Somogyi A., Roudeau S., Domart F., Medjoubi K., Aubert M., Isnard H., Nonell A., Rincel A., Paredes E., Vidaud C., Malard V., Bresson C., Ortega R. (2021), NeuroToxicology, 82, 35-44.