Le calcium mitochondrial : un coordinateur clé du métabolisme neuronal pour la formation de la mémoire – CalMitoMemory

Le cerveau représente 2% du poids total de l’organisme alors qu’il consomme environ 20% de l’oxygène et du glucose de l’organisme. Ceci est lié au fait que les neurones sont des cellules très énergivores. Ainsi une restriction de l’énergie disponible ou des dysfonctionnement métaboliques diminuent les capacités du cerveau à traiter les informations. Les mitochondries génèrent plus de 90% de l’énergie neuronale et peuvent augmenter dynamiquement leur métabolisme lors d’une activité neuronale intense, assurant ainsi l'intégrité énergétique de la neurotransmission et le fonctionnement des circuits. Cependant, les mitochondries ne sont pas uniquement les usines à énergie de la cellule, ce sont aussi des carrefours métaboliques qui fournissent les précurseurs nécessaires entre autres à la synthèse de neurotransmetteurs tels que le glutamate ou l'acétylcholine. Si ces voies métaboliques mitochondriales de production d’énergie et de précurseurs de neurotransmetteurs sont bien connues au niveau biochimique, il reste à comprendre comment elles sont mises en œuvre et ajustées dynamiquement dans les neurones in vivo pour maintenir des fonctions cérébrales énergétiquement coûteuses, telles que la formation de mémoires à long terme.
Pour répondre à ces questions nous proposons ici un consortium qui s’appuie d’une part sur l’expertise d’Alice Pavlowsky de l’équipe Energie et Mémoire de l’ESPCI dans l'étude du lien entre la formation de la mémoire et la régulation du métabolisme énergétique chez de la Drosophile in vivo, et d’autre part sur l’expertise de Jaime de Juan-Sanz chef d’équipe à l’ICM dans l'utilisation et le développement de sondes pour l’étude du métabolisme mitochondrial et de la transmission synaptique in vitro. Cette approche multidisciplinaire synergique permettra d’avoir une vision intégrée, depuis les mécanismes moléculaires jusqu’au comportement, du rôle du métabolisme mitochondrial pour assurer l'intégrité métabolique lors de la formation de la mémoire.