Imagerie Chimique & Spéciation

Comprendre les mécanismes neurobiologiques et neurotoxiques des métaux en appliquant des techniques d’imagerie spectroscopique.

ICS

L’équipe ICS développe et applique des méthodes d’imagerie chimique dans le domaine des neurosciences pour comprendre les fonctions neurophysiologiques des métaux et les effets neurotoxiques de contaminants inorganiques stables ou radioactifs.

Trois techniques complémentaires sont employées :

Nano-imagerie chimique à très haute résolution spatiale par rayonnement synchrotron ;

Micro-spéciation par spectroscopie d’absorption des rayons X ;

Micro-imagerie chimique quantitative en analyse par faisceau d’ions.

Ces techniques offrent dans le domaine des neurosciences un champ d’application très riche, pour l’imagerie et la spéciation des métaux à différentes échelles, des synapses aux compartiments subcellulaires, jusqu’à l’organisation tissulaire du système nerveux.

Les principaux thèmes de recherche de l’équipe ICS sont :

Neurobiologie du cuivre et du zinc

Neurotoxicologie du manganèse et de l’uranium

Dyshoméostasie du fer et du cuivre dans les maladies neurodégénératives

RESPONSABLE

Richard ORTEGA

PERMANENTS

Asuncion CARMONA

Stéphane ROUDEAU

CDD CHERCHEUR

Karina KHAMBATTA

Léa NORMAND

DOCTORANT

Ines KELKOUL

Aiyarin KITTILUKKANA

N

Neurobiologie du cuivre et du zinc

N

Neurotoxicologie des métaux environnementaux (e.g. Mn, U)

N

Dyshoméostasie des métaux et maladies neurodégénératives

ICS | Distribution du manganèse (vert) et du potassium (rouge) d'une cellule exprimant une mutation impliquée dans une forme héréditaire de parkinsonisme.
ICS | Imagerie nano-SXRF de neurones dopaminergiques exposés in vitro à un excès de fer sans (haut) ou avec (bas) surexpression de l’alpha-synucléine. Dans les neurones sur-exprimant l’alpha-synucléine le fer s’accumule dans des inclusions périnucléaires
ICS | Nano-imagerie corrélative des protéines et des métaux dans les neurones©RichardOrtega
ICS | Nano-imagerie de la tubuline et de l’actine, du soufre et du zinc, de dendrites et synapses de neurones de l’hippocampe

Publications

TauSTED super-resolution imaging of labile iron in primary hippocampal neurons, Metallomics, 16, mfad074. Kittilukkana A., Carmona A., Pilapong C., Ortega R. (2024) https://doi.org/10.1093/mtomcs/mfad074

X-ray fluorescence imaging of uranium distribution in human dopaminergic cells Carmona A., Somogyi A., Roudeau S., Porcaro F., Medjoubi K., Vidaud C., Malard V., Bresson B., Ortega R. (2023) AIP Conf. Proc. 27 September; 2990 (1): 020007. https://doi.org/10.1063/5.0168512

Coupling SEC and IEF to SXRF for metallation analysis of SOD1 enzyme isolated from the human central nervous system Roudeau S., Trist B.G., Carmona A., Davies K.M., Halliday G.M., Rufin Y., Claverol S., Van Malderen S.J.M., Falkenberg G., Double K.L., Ortega R. (2023) AIP Conf. Proc. 27 September; 2990 (1): 020005. https://doi.org/10.1063/5.0168366

Correlating STED and synchrotron XRF nano-imaging to explore metal functions in synapses Domart F., Cloetens P., Roudeau S., Carmona A., Verdier E., Choquet D., Ortega R. (2023) AIP Conf. Proc. 27 September; 2990 (1): 020006. https://doi.org/10.1063/5.0168303

Multimodal and multiscale correlative elemental imaging: From whole tissues down to organelles. Roudeau S., Carmona A., Ortega R. (2023)  Current Opinion in Chemical Biology, 76, 102372.

THÈSES

par Ines KELKOUL - en cours

Nano-imagerie corrélative des métaux par rayonnement synchrotron et des protéines : applications en neurosciences

par Aiyarin KITTILUKKANA - en cours

Role of labile iron on brain cell functions and monitoring of iron signals via X-ray fluorescence and magnetic signal change