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Étude du cerveau humain à l’échelle nanoscopique par microscopie Super-Résolutive STORM - 08/09/20

Doi : 10.1016/j.neurol.2020.01.296 
Philippe Codron 1, , Franck Letournel 2, Serge Marty 3, Mathilde Duchesne 4, Christophe Verny 1, Guy Lenaers 5, Charles Duyckaerts 3, Jean-Pierre Julien 6, Julien Cassereau 1, Arnaud Chevrollier 5
1 Neurologie, C.H.U - CHU Angers, Angers 
2 Laboratoire de neurobiologie et neuropathologie, C.H.U - CHU Angers, Angers 
3 Inserm u1127, cnrs umr7225, ICM Institut du Cerveau et de la Moelle épinière, Paris 
4 Laboratoire d’anatomie pathologique, C.H.U Dupuytren, Limoges 
5 Inserm u1083, cnrs umr6015, Institut de Biologie en Santé, CHU Angers, Angers 
6 Neurosciences intégratives et thérapies expérimentales, Centre de recherche CERVO Brain Research Centre, Québec, Canada 

Auteur correspondant.

Résumé

Introduction

Une nouvelle technique d’imagerie optique appelée STORM permet d’obtenir des images dont la résolution est de l’ordre du nanomètre. Toutefois son utilisation est pour le moment principalement restreinte à l’analyse de cellules en culture.

Objectifs

L’objectif de ce travail était de mettre au point un protocole d’imagerie STORM sur coupes histologiques de cerveau permettant de caractériser à l’échelle nanoscopique différentes structures du système nerveux central.

Patients et méthodes

Des coupes histologiques de cerveaux de patients issus de la biocollection du service de neuropathologie du CHU d’Angers ont été immunomarquées puis montées sur un système d’acquisition. Les séquences d’imagerie ont été réalisées sur microscope Nikon ECLIPSE Ti-E (Nikon Instruments) équipé d’un objectif CFI SR APO TIRF 100X ON1.49, d’un module de réflexion interne totale de fluorescence (Roper Scientific) et d’une caméra Evolve 128TM EMCCD (Photometrics). Plus de 300 images ont été acquises et analysées au total.

Résultats

Le protocole d’acquisition mis au point a permis d’obtenir des images STORM dont la résolution était de l’ordre du nanomètre. Nous avons pu caractériser avec précision des structures cérébrales physiologiques telles que des axones, gaines de myélines et synapses. Nous avons également appliqué notre protocole à des coupes histologiques de cerveaux issus de patients atteints de maladies neurodégénératives, permettant de révéler l’architecture interne d’agrégats de protéines β-amyloïde, Tau, α-synuclein et TDP-43.

Discussion

Dans ce travail, nous avons mis au point un protocole de préparation tissulaire et d’acquisition permettant l’obtention des premières images STORM sur coupes histologiques de cerveau. La résolution élevée de la technique et l’approche spécifique permise par l’immunomarquage font de cette approche un outil puissant pour l’étude des structures physiologiques et pathologiques du système nerveux central.

Conclusion

Ces premières images obtenues par imagerie STORM sur tissu cérébral laissent entrevoir des perspectives prometteuses dans les domaines de la neurologie et de la recherche en neurosciences.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Mots clés : Tissu cérébral, Microscopie Super-Résolution, STORM


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Vol 176 - N° S

P. S105 - septembre 2020 Retour au numéro
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