Un pipeline de corrélation cryogénique révolutionnaire avec la microscopie à lumière fluorescente, à électrons et à ions (Cryo- CLEIM) pour l'analyse subcellulaire – CryoCorrelativeLEIM

La NanoSIMS est une technique d'analyse particulièrement puissante pour étudier la composition des matériaux à l'échelle nanométrique. Elle permet de réaliser des images quantitatives à haute résolution, révélant la distribution élémentaire et isotopique des échantillons solides. Grâce à une résolution latérale inférieure au micromètre, la NanoSIMS offre des informations précieuses en biologie, notamment pour localiser des ions, métabolites ou antibiotiques dans les cellules et les tissus. Cependant, cette localisation est souvent entravée par les contraintes liées à la préparation des échantillons. Pour surmonter ces limitations, nous proposons de développer un pipeline innovant de cryo-microscopie corrélative, combinant imagerie par fluorescence, microscopie électronique (EM) et imagerie ionique (cryo-CLEIM). Cette approche maintiendra les échantillons biologiques dans des conditions proches de leur état natif tout au long des différentes modalités d’imagerie. La cryo-CLEIM permettra de corréler les images de cryo-microscopie photonique avec celles obtenues par NanoSIMS et cryo-EM. L'efficacité sera démontrée par la visualisation de l'accumulation subcellulaire d'antibiotiques et du recrutement de calcium (Ca2+) dans des cellules infectées par Salmonella, un pathogène entéro-invasif figurant sur la liste des agents bactériens prioritaires de l'OMS. Lors de l'infection, Salmonella pénètre dans des niches intracellulaires distinctes à l’intérieur des cellules. Le Ca2+ jouent un rôle crucial dans la formation de ces niches, influençant la sensibilité du pathogène aux antibiotiques en fonction de sa localisation. Grâce à la cryo-CLEIM, nous pourrons évaluer la distribution du Ca2+ autour des salmonelles intracellulaires ainsi que la présence d'antibiotiques au niveau des niches bactériennes. Cette approche représente une avancée majeure pour la recherche biomédicale, offrant un niveau de détail et de résolution sans précédent pour l'étude des processus cellulaires.