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

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

Correlative nano-imaging of metals and proteins in primary neurons by synchrotron X-ray fluorescence and STED super resolution microscopy: Experimental validation RichardOrtega, StéphaneRoudeau, AsuncionCarmona Journal of Neuroscience Methods Volume 381, 1 November 2022, 109702

Altered SOD1 maturation and post-translational modification in amyotrophic lateral sclerosis spinal cord Benjamin G Trist, Sian Genoud, Stéphane Roudeau, Alexander Rookyard, Amr Abdeen, Veronica Cottam, Dominic J Hare, Melanie White, Jens Altvater, Jennifer A Fifita Show more Brain, awac165

Neurotoxicity of environmental metal toxicants: special issue Ortega R., Carmona A. Toxics (2022) 10(7), 382

Imaging the structural organization of chemical elements in growth cones of developing hippocampal neurons
Asuncion Carmona, Si Chen, Florelle Domart, Daniel Choquet, Richard Ortega Metallomics (2022) 14(1), mfab073