Contribution des réseaux astrocytaires à la transmission et plasticité neuronale de l'hippocampe – astroynapse

Si la plasticité neuronale dépend de l'activité synaptique, les mécanismes responsables de la formation, l'efficacité et l'élimination des synapses ne sont pas encore bien compris. Des données récentes suggèrent une participation active des astrocytes à certaines fonctions centrales, puisque ces cellules interagissent dynamiquement avec les neurones par leur signalisation calcique. Cependant la participation des astrocytes ne doit pas être considérée comme le résultat de l'activité de cellules individuelles, mais plutôt comme celle de réseaux cellulaires. En effet une caractéristique des astrocytes est leur organisation syncytiale sous-tendue par de nombreuses jonctions communicantes (JC). Ainsi ce projet a pour objectif de déterminer si la connectivité des réseaux astrocytaires contribue à la transmission et plasticité neuronales de l'hippocampe. Il précisera le rôle de la signalisation calcique astrocytaire dans cette modulation, ainsi que les messagers impliqués. Il déterminera en particulier:1)Comment sont organisés les réseaux astrocytaires de l'hippocampe? 2)S'il existe une plasticité de ces réseaux dépendante de l'activité et de la plasticité neuronale? 3)Si les réseaux d'astrocytes modulent l'activité et la plasticité des neurones? 4)Quels sont les mécanismes astrocytaires de modulation neuronale? Une limite technique importante à l'étude des interactions neurogliales sur tranches d'hippocampe est la difficulté d'agir sélectivement sur les astrocytes. Aussi nous utiliserons des outils pharmacologiques et moléculaires ciblés, tels que la photolyse de composés encagés dans un astrocyte, des ARN interférentiels et des souris invalidées pour les connexines astrocytaires, protéines constitutives des JC. Ce projet comporte différents niveaux de complexité qui seront abordés par une approche interdisciplinaire alliant biologie moléculaire, biochimie, physiologie (imagerie/électrophysiologie) et modélisation mathématique en collaboration avec des groupes français (Dr Holcman) et étranger (Pr Willecke). L'équipe proposée disposera de compétences complémentaires, d'une grande autonomie et sera composée, outre la responsable de projet, d'une maître de conférences (Dr Koulakoff), d'un technicien (P Ezan) et d'un post-doctorant. Ce nouvel axe de recherche élargit le thème de l'équipe dirigée par le Dr Giaume, qui s'intéresse à la caractérisation et régulation des réseaux astrocytaires ainsi qu'à leur contribution à la neuroprotection. Il devrait permettre de mieux comprendre la transmission et plasticité neuronale en identifiant de nouveaux mécanismes d'interactions neurogliales dépendants des réseaux astrocytaires. Ceci renforcera le concept émergeant d'une intervention active des astrocytes dans le traitement de l'information et contribuera à identifier de nouvelles cibles dans des pathologies impliquant un dysfonctionnement des systèmes mnésiques. A terme, la réalisation de ce projet devrait conduire à la formation d'une jeune équipe autonome.