Les Marqueurs d’Activité Neuronale

Marion BoscCéline Devroye

Mathieu Bourdenx

2DG 6P

• Le 2-Désoxy-Glucose (analogue du glucose)

2DG2DG 6P

Mesure de la radioactivité

HEXOKINASE

2DG

HEXOKINASE

Introduction Historique: 2DG et COX

• La cytochrome oxydase (COX) :

- Complexe IV de la chaîne mitochondriale

- Liée à une activité électrique

Manque de spécificité (métabolisme général)

Aujourd’hui, 2DG : marquage des astrocytes

Cortex visuel

Historique: 2DG et COX

Introduction

• Gènes d’expression inductible vs constitutive• Constitutifs : CREB• Inductible tardif• Inductible précoce : c-Fos, Zif, Arc …

Les Gènes d’Expression PrécoceIEG : immediate-early genes

P

Seconds messagers

Neurotransmetteurs

Protéines kinases

Réponse à court terme

Troisièmes messagers

Protéines codées par les IEG

Premiers messagers

ARNm

Gènes d’expression

précoce

Facteurs de transcriptionconstitutifs

Réponse à long terme

Mem

bran

e ne

uron

aleEspace

extracellulaireCytoplasme

Récepteur membranaire

Noyau

FT

• Représentatif d’une activité transcriptionnelleAucun lien avec l’activité

électrique

Les Gènes d’Expression Précoce

!

•Niveau d’expression rapidement modifiable•Niveau basal bas: étude d’activation•Niveau basal haut: étude d’inhibition (Zif)

Etudes de nociception

Exemple de Marquage

C-fos

Détection optimale :• ARNm : 30 minutes• protéines c-Fos : 2-3h

Révélation :• Hybridation in situ (quantitative)• Immunohistochimie (semi-quantitative)

Expression basale basse

Exemple de Marquage C-fos

Rachid and Ueda, Molecular Pain , 2005

C-Fos représentatif de la réactivité des neurones nociceptifs dans la corne dorsale de la moelle épinière

• Niveau d’expression basale presque nul• Activation lors des situations comportementales– Conditionnements de peur– Mémoire spatiale– Conditionnement opérant

• Marqueur de la plasticité • Dynamique et cinétique particulières

Exemple de Marquage

Arc

1er période 2ème période

Temps (min)10 20 30 400

Pourcentage de réponse maximale

Arc dans le noyau

Arc dans le cytoplasme

Résultat après marquage des cellules

Exemple de Marquage

Cinétique d’Arc

Sacr

ifice

ap

rès

25

min

Sacr

ifice

im

méd

iat

Sacr

ifice

ap

rès

25 m

in

Sacr

ifice

im

méd

iat

Ani

mal

en

cage

1er évènement (A) 2ème évènement (B)

Cellules répondant à l’évènement A uniquement

Cellules répondant aux évènements A et B

Cellules répondant à l’évènement B uniquement

Exemple de Marquage

Arc par Cat-FISH

• S’accumule sur le long terme de manière régiospécifique

Exemple de Marquage

Delta fosB

• Forme alternative d’épissage

• Réponse à des perturbations chroniques

↓

Etude de traitements chroniques( addiction, Parkinson, dépression)

• Ne fonctionne pas dans toutes les structures• Pas de lien avec l’activité électrique• Difficultés dans l’interprétation des résultats• Suivi des évènements dans le temps quasi-

impossible

Limites et inconvénients

Conclusion

Couplage avec autres techniquesBeaucoup de contrôlesChoix du marqueur selon l’étude