Métabolisme énergétique et développement neuronal

À propos

Comprendre comment une régulation dynamique de l’énergie cellulaire contribue au développement des circuits neuronaux.

Notre groupe se concentre sur certains des mécanismes fondamentaux qui sous-tendent le développement des circuits neuronaux dans le cortex cérébral. Les neurones sont parmi les cellules les plus polarisées de l’organisme. L’axone dépasse généralement de plusieurs ordres de grandeur la longueur du corps cellulaire. Cette morphologie extrême soulève de nombreux défis cellulaires : en particulier, le délai nécessaire pour transporter les organites et les cargaisons du soma vers des parties éloignées de l’axone peut atteindre plusieurs heures et est incompatible avec l’adaptation rapide de l’homéostasie subcellulaire. Ainsi, les contraintes de taille suggèrent que des régions distinctes de l’axone se comportent comme des compartiments subcellulaires isolés de facto, et que les neurones ont développé des stratégies pour assurer un contrôle spatial et temporel étroit des fonctions cellulaires critiques. La compréhension des connexions moléculaires entre la régulation locale de l’homéostasie subcellulaire et la morphogenèse de l’axone est donc un défi essentiel pour la neurobiologie cellulaire.
Pour répondre à cette question, notre recherche se concentre sur la régulation locale du métabolisme énergétique dans l’axone en développement. En effet, le remodelage rapide de l’axone au cours des événements morphogénétiques locaux tels que l’élongation de l’axone, la formation et l’élimination des branches et la consolidation des synapses a un coût énergétique important. Notre objectif est de caractériser certains des mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans la régulation locale du métabolisme énergétique de l’axone au cours du développement embryonnaire et postnatal, et de comprendre les conséquences d’une perturbation du métabolisme énergétique des neurones en développement sur le développement de l’axone et la formation des circuits chez la souris. Notre recherche combine la mesure en temps réel de l’activité métabolique dans les neurones en développement et la manipulation in vivo de l’expression génétique pour déterminer le rôle des voies de signalisation sur la fonction des mitochondries, le développement de l’axone cortical et le comportement de la souris.