PPSN - EA 4674

Physiologie et Physiopathologie du Système nerveux Somatomoteur et Neurovégétatif

Director : Jérôme TROUSLARD

Campus Saint-Jérôme – Case 351
52 Avenue Escadrille Normandie Niemen
F-13397 Marseille CEDEX 20
France

Situé sur le campus de Saint-Jérôme, le laboratoire Physiologie et physiopathologie du système nerveux somatomoteur et neurovégétatif (PPSN, EA 4674) comporte 3 équipes et accueille une jeune entreprise de biotechnologie (Biomeostasis).

Pictures from the PPSN laboratory

Les équipes de recherche

All PPSN teams are affiliated to the neuroscience master’s program and can thus train neuroscience master’s students and offer them projects to apply for a Ph.D. scholarship.

Interactions système nerveux et compartiment liquidien (Jérôme Trouslard)

1. Physiologie des neurones qui contactent le liquide cérébrospinal

Les neurones qui contactent le liquide cérébrospinal existent au niveau des couches épendymaires  du canal central du tronc cérébral et de la moelle épinière. Bien qu’ils soient présents chez tous les vertébrés, leurs fonctions restent inconnues, y compris leurs rôles dans la niche neurogénique spinale.  Ces neurones expriment PKD2L1, une protéine qui forme un canal cationique sensible au pH et à l’osmolarité, ce qui leur conférerait des caractères sensoriels.  Au niveau spinal, ces neurones auraient conservé des caractères d’immaturité et de migration, et constitueraient une réserve importante de neurones alternative à la neurogenèse qui est  très limitée au niveau médullaire. Nous caractérisons actuellement leurs réponses aux hormones et neurotransmetteurs présents dans le liquide cérébrospinal,  le réseau dans lequel ces neurones s’insèrent.

2. Rôle des microARN dans l’homéostasie énergétique

Les neurones hypothalamiques  à pro-opiomélanocortine (POMC) jouent un rôle important dans le contrôle central de la balance énergétique. Ces neurones intègrent plusieurs messagers nerveux et hormonaux, notamment la leptine, qui reflète l’état de réserve énergétique. Le rôle des microARN (ARN non codants qui régulent l’expression des gènes) dans la régulation de la balance énergétique au niveau central demande à être clarifié. Nous avons identifié in silico les microARN qui ciblent potentiellement l’ARNm de la POMC et avons montré que l’expression hypothalamique de 3 microARN (miR-383, miR-384-3p et miR-488) était augmentée dans des souris obèses déficientes en leptine (ob/ob) ou en son récepteur (db/db). Nos résultats mettent en relief l’implication des microARN dans la modulation de l’expression de la POMC en aval de la signalisation leptinergique.

Membres

Jérôme TROUSLARD, Anne KASTNER, Lourdes MOUNIEN, Riad  SEDDIK, Nicolas WANAVERBECQ, Adel DERGHAL, Ghizlane ER-RAOUI, Nina JURCIC. Total : 2 HDR.

Axes de recherche

  • Physiologie des neurones qui contactent le liquide cérébrospinal
  • Rôle des microARN dans l’homéostasie énergétique

Techniques

  • Biologie moléculaire
  • Biochimie
  • Culture cellulaire
  • Immunomarquages, histologie ou cytométrie en flux
  • Microscopie
  • Imagerie calcique
  • Electrophysiologie (sur tranches ou cellules)
  • Pharmacologie
  • Comportement animal

Mots-clés

Liquide cérébrospinal, tronc cérébral, moelle épinière, hypothalamus, PKD2L1, pH, transmission synaptique, GABA, pro-opiomélanocortine (POMC), balance énergétique, leptine, microARN

Cognition et comportement des animaux - Excitabilité, transmission synaptique, fonctions des réseaux - Sommeil, systèmes autonomes & neuroendocriniens

Interactions moléculaires et systèmes membranaires (Nouara Yahi, Jacques Fantini)

Notre équipe étudie le rôle des lipides du cerveau (gangliosides et cholestérol) dans la formation des pores amyloïdes issus de l’oligomérisation membranaire de protéines impliquées dans les maladies neurodégénératives. Ces oligomères représentent les formes les plus neurotoxiques des peptides et des protéines amyloïdes. Nous avons décrit l’activité d’un peptide chimérique capable de bloquer la formation de ces pores chez les patients atteints des maladies d’Alzheimer et de Parkinson. Grâce au soutien de la SATT Sud-Est, nous testons cette molécule in vitro et sur modèles animaux. Le design de ce peptide chimérique a été rendu possible grâce à notre déchiffrage du code de reconnaissance des gangliosides du cerveau par les différentes protéines amyloïdes. Par sa propriété unique d’interagir avec tous les gangliosides cérébraux, notre peptide chimérique agit comme un leurre universel empêchant les protéines amyloïdes de se fixer sur leur ganglioside attitré (GM1 pour Alzheimer, GM3 pour Parkinson). Les effets neurotoxiques induits par les pores amyloïdes sont alors neutralisés par des concentrations nanomolaires de peptide. Nous avons ainsi créé une nouvelle approche thérapeutique basée sur les interactions ganglioside-amyloïde et fabriqué la première molécule « anti-pore amyloïde » universelle. Des essais de thérapie génique sont en cours. Le brevet d’application international que nous avons déposé couvre l’ensemble des pathologies impliquant des gangliosides membranaires (infections virales, bactériennes et parasitaires, métastases  avec colonisation tumorale du cerveau).

Membres

Nouara YAHI, Jacques FANTINI, Henri CHAHINIAN, Coralie DI SCALA. Total : 2 HDR.

Axes de recherche

Mécanismes moléculaires de neurotoxicité des oligomères de protéines amyloïdes

Techniques 

  • Biologie moléculaire
  • Biochimie
  • Culture cellulaire
  • Imagerie calcique
  • Bioinformatique
  • Modélisation moléculaire

Mots-clés

Maladie d’Alzheimer, maladie de Parkinson, cholestérol, gangliosides, oligomères, thérapie

Cognition et comportement humains - Développement de méthodes et technologies innovantes - Pathologies du système nerveux

Comportement alimentaire et troubles de l’homéostasie énergétique (Jean-Denis Troadec)

L’équipe s’intéresse à la régulation du comportement alimentaire et aux dérèglements énergétiques associés (obésité, anorexie, cachexie) en caractérisant les mécanismes neuronaux et non neuronaux opérant au niveau des structures bulbaires et hypothalamiques.

Les projets de l’équipe s’appuient sur des approches de physiologie générale et d’exploration fonctionnelle (comportement alimentaire, calorimétrie, télémétrie, alimentation forcée, stéréotaxie, électrophysiologie). L’équipe dispose de modèles murins présentant un dérèglement énergétique induit (régime alimentaire, inflammation) ou génétique (modèles KO). Des techniques de biologie cellulaire (culture cellulaire, western-blot) et moléculaire (qPCR) viennent compléter notre potentiel d’analyse.

Membres

Jean-Denis TROADEC, Anne ABYSIQUE, Rym BARBOUCHE, Michel DALLAPORTA, Stéphanie GAIGE (RAMI), Florent GUILLEBAUD, Bruno LEBRUN, Clément PIERRE.

Axes de recherche

  • déterminer la contribution du compartiment glial de l’hypothalamus et du tronc cérébral dans la régulation de la prise alimentaire et de l’homéostasie glucidique
  • caractériser l’implication de peptides dans l’homéostasie énergétique
  • tester l’efficacité de peptides dans le traitement de l’obésité induite par l’alimentation.

Techniques

  • Biochimie
  • Immunomarquages, histologie ou cytométrie en flux
  • Microscopie
  • Chirurgie animale, stéréotaxie
  • Pharmacologie
  • Comportement animal
  • Calorimétrie indirecte

Mots-clés

Prise alimentaire, obésité, glie, connexine 43, hypothalamus, tronc cérébral

Cognition et comportement des animaux - Excitabilité, transmission synaptique, fonctions des réseaux - Pathologies du système nerveux - Sommeil, systèmes autonomes & neuroendocriniens
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