Projet ANR-10-JCJC-1401 – GGCB-2010 : Glie, Glutamate et Comportement Chimiosensoriel
Programme : JCJC : Sciences de la vie, de la santé et des écosystèmes :  Neurosciences (JCJC SVSE 4)
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Monsieur Yael GROSJEAN (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE CENTRE-EST)
Partenaires : Centre des Sciences du Goût et de l'Alimentation
Montant : 84425.0 euros
Date de début : 2010
Durée : 48 mois
Résumé : Les cellules gliales : « maitresses à penser » des neurones pour la perception olfactive ?Y a-t-il plus que les neurones pour un bon traitement de l'information chimiosensorielle?
Rôle des cellules gliales dans le contrôle de l’activité des neurones glutamatergiques olfactifsPendant des décennies, les cellules gliales ont été largement ignorées en neurosciences. Même si elles représentent une très grande proportion des cellules qui constituent le cerveau humain, elles étaient considérées comme de simples cellules accessoires. Un nombre grandissant de travaux tend à bouleverser cette vision. Nos précédentes recherches chez la drosophile (modèle biologique de choix pour les approches génétiques) avaient pu mettre en évidence le rôle majeur d’un antiport glial d’acides aminés échangeant le glutamate et la cystine (appelé Genderblind) sur le contrôle de l’activité des neurones glutamatergiques, notamment olfactifs.Dans ce contexte, nous avons cherché à créer des outils génétiques pour visualiser l’effet de Genderblind sur le système olfactif. Nous avons également tenté de révéler la fonction de JhI-21 et Minidiscs, 2 des antiports similaires, pour déterminer leur expression gliale ou neuronale, et leurs impacts sur l’olfaction. En parallèle, nous avions pour objectif de caractériser le rôle du système olfactif en recherchant de nouvelles phéromones olfactives susceptibles d’influencer le comportement social des drosophiles.
Approche multidisciplinaire de biologie moléculaire, d’immunohistologie, de génétique, de chimie analytique et d’étude du comportement.Pour mettre en évidence certains aspects jusqu’alors inconnus du rôle des cellules gliales dans le contrôle de l’activité des neurones olfactifs, nous avons subdivisé notre travail en 4 phases parallèles :Nous avons commencé à développer des outils génétiques sophistiqués permettant de révéler in vivo le rôle des cellules gliales dans le contrôle de l’activité des neurones des centres olfactifs par microscopie à fluorescence.Nous avons caractérisé le profil d’expression des antiports JhI-21 et Minidiscs afin de savoir s’ils étaient associés aux neurones ou aux cellules gliales. Pour cela, nous avons utilisé des techniques d’immunohistologie et construit des outils génétiques permettant de visualiser et de manipuler les cellules les exprimant.Nous avons également entrepris une étude fine des comportements olfactifs (recherche de nourriture, attirance pour des odeurs pures, parade) pour mieux comprendre le rôle que pouvaient jouer les cellules gliales sur cette modalité sensorielle.Enfin, nous avons cherché à identifier par spectrométrie de masse quelles étaient les molécules odorantes impliquées dans les modifications des voies olfactives.
Résumé de la soumission : Le projet scientifique cherchera à révéler le rôle clé, jusqu’ici encore largement sous-estimé, que jouent les cellules gliales sur le contrôle de l’activité neuronale glutamatergique. L'équipe émergeante, en cours de formation au sein du CSGA-UMR 1324, cherchera à développer des outils génétiques de pointe chez la drosophile, modèle biologique extrêmement puissant en neurogénétique. Ses membres détermineront l’impact des cellules gliales sur le comportement de prise alimentaire et de communication sociale (parade) en identifiant les différents types cellulaires impliqués dans la perception chimiosensorielle au niveau des organes sensoriels. Les données attendues sont susceptibles d’intéresser un large public dans la communauté scientifique étant donné le rôle déterminant du glutamate. Il s’agit d’un neurotransmetteur impliqué dans de nombreuses maladies humaines s’il n’est pas éliminé rapidement par l’organisme (sclérose en plaque, dépression, accident vasculaire cérébraux,…). Toutefois son impact physiologique normal, lorsqu’il est sécrété par les cellules gliales, est encore fortement méconnu. C’est ce que nous chercherons à révéler.
Résultats : Plusieurs données fondamentales ont été collectées pour comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans la perception olfactive des drosophiles. Ainsi, nous avons caractérisé un réseau neuronal qui permet de détecter des odeurs de nourriture présente sur les mouches et qui leurs servent d’aphrodisiaque. Nous avons également pu commencer à mettre en lumière le rôle de JhI-21 et Minidiscs dans le contrôle de l’activité nerveuse. Ces résultats très prometteurs ont été récompensés par l’obtention d’un contrat européen très compétitif qui va permettre leur poursuite.
Perspectives : Ce projet ANR-JCJC a constitué un socle solide pour nos travaux actuels et futurs. De très nombreuses données ont été collectées et ont permis la publication d’un article dans la préstigieuse revue Nature. 2 autres articles sont en finalisation pour une soumission dans un avenir très proche (fin octobre 2012). Enfin, les données restantes seront complétées dans le cadre d’un Starting Grant European Research Council.
Publications et brevets : Nous avons commencé à publier nos résultats dans un des meilleurs journaux scientifiques mondiaux : Nature (Grosjean et al. 2011). Nous avons également présenté ces travaux dans plusieurs congrès internationaux : Neurobiology of Drosophila, 2011, Cold Spring Harbor Laboratories, USA (1 poster) ; 14th European Drosophila Neurobiology Conference, Neurofly 2012, Padoue, Italie (2 posters et 1 présentation orale).