Équipe Carole Escartin

Signalisation astrocytaire en physiologie et dans les maladies neurodégénératives

En bref

Les astrocytes sont en interaction étroite avec les neurones. Ils régulent l’activité et la plasticité synaptique à différentes échelles temporelles et de façon spécifique selon le circuit neuronal. Des études récentes soulignent la capacité des astrocytes à moduler des comportements complexes, mais ceci reste encore insuffisamment étudié en particulier dans le contexte des maladies où les astrocytes subissent des changements majeurs mais encore mal compris. La régulation de l’activité synaptique par les astrocytes est classiquement analysée par le biais de leur signalisation calcique. Cependant, nous et d’autres avons montré que d’autres cascades de signalisation jouent un rôle central dans les astrocytes, notamment celles basées sur des facteurs de transcription comme la voie JAK-STAT3. Cette voie régule plusieurs propriétés moléculaires et fonctionnelles majeures dans les astrocytes, avec des impacts durables sur les neurones dans les modèles de maladies. Nous cherchons à comprendre comment ces modalités de signalisation alternatives dans les astrocytes influencent le fonctionnement neuronal, de la synapse au comportement, en conditions physiologiques et au cours des maladies neurodégénératives.

voie signalisation centrale

1. Des outils pour suivre et moduler les astrocytes in vivo

Nous avons identifié la voie JAK2-STAT3 comme une voie de signalisation centrale, qui contrôle l’état réactif des astrocytes dans les maladies neurodégénératives. Nous avons développé des vecteurs viraux pour cibler cette voie et manipuler les astrocytes in vivo. En combinaison avec de nouveaux rapporteurs viraux et des constructions chémogénétiques, nous cherchons maintenant à :
• Établir le rôle fonctionnel des astrocytes réactifs dans des contextes pathologiques spécifiques, en utilisant le tri cellulaire, la transcriptomique, la protéomique, l’analyse fonctionnelle et histologique, ainsi que l’évaluation comportementale (partie 2).
• Mettre en place de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les maladies cérébrales en ciblant des populations spécifiques d’astrocytes réactifs (partie 3).
• Intégrer des techniques d’imagerie cérébrale et cellulaire longitudinales pour suivre les astrocytes et leurs cascades de signalisation in situ par imagerie deux photons et fibre optique; mais aussi les effets des astrocytes sur l’activité des réseaux neuronaux avec l’IRM fonctionnelle.
• Développer de nouveaux outils pour suivre et manipuler in vivo les voies de signalisation basées sur les facteurs de transcription, y compris la signalisation STAT3 non canonique et la signalisation des gènes immédiats précoces, qui restent peu explorées dans les astrocytes.

2. Changements moléculaires et fonctionnels induits par les voies de signalisation astrocytaires basées sur les facteurs de transcription in vivo

Nous avons rapporté les effets circuit-spécifiques de la voie JAK2-STAT3 astrocytaire: elle régule la plasticité synaptique et l’apprentissage dans l’hippocampe dorsal et le comportement socio-sexuel dans l’hippocampe ventral de souris.
Récemment, nous avons montré que les astrocytes rendus réactifs par STAT3 favorisent la protéostasie dans les modèles de la maladie de Huntington, via une communication bidirectionnelle entre neurones et astrocytes.
Nous réalisons également l’analyse multi-omique des astrocytes dans les maladies cérébrales et avons développé une application “biologist-friendly” pour la visualisation et l’analyse des données omiques.

3. Les astrocytes comme agents thérapeutiques pour les maladies neurodégénératives

changements moleculaires et fonctionnels Nous évaluons l’impact des astrocytes réactifs sur de multiples symptômes et altérations reproduits dans des modèles murins de maladies cérébrales. Nous avons montré que les astrocytes réactifs dépendants de STAT3 ont des rôles bénéfiques dans des modèles de la maladie de Huntington, tandis qu’ils ont principalement des effets délétères dans des modèles de la maladie d’Alzheimer. Nous évaluons actuellement l’efficacité thérapeutique du ciblage de sous-populations spécifiques d’astrocytes réactifs, en fonction de leur signalisation. Nous examinons également si les astrocytes contribuent à certains symptômes neuropsychiatriques observés dans les maladies neurodégénératives.
2024-2027. Financement Equipe FRM
2020-2021. Bourse Retour en France pour L. Ben Haim		 Fondation recherche medicale
Alzheimer France 2024-2028. Financement Jeune Chercheur/Jeune Chercheuse pour L. Ben Haim
2022-2026. Financement coordonné par E. Nivet (INP, Marseille)
2020-2024. Financement coordonné par S. Betuing (Sorbonne Université, Paris)
2017-2018. Financement Tremplin-ERC pour C. Escartin
2011-2015. Financement coordonné par N. Rouach (Collège de France)
2010-2014. Financement Jeune Chercheur/Jeune Chercheuse pour C. Escartin
Alzheimer France
 2023-2025. Financement coordonné par H. Hirbec (IGF, Montpellier)
2019. Prix Joël Ménard.
2022-2025. Financement pour C. Escartin, avec N. Rouach (Collège de France)
2021-2023. Financement coordonné par M. Cohen-Salmon (Collège de France)		 Alzheimer France
22020. MSCA Bourse de réintegration pour L. Ben Haim (décliné) Action Marie Curie
2021-2023. Financement pour C. Escartin et S. Bétuing (Sorbonne Université)
2018-2021. Financement pour C. Escartin et F. Ortiz (Univ. Autónoma de Chile)		 Neuractris
Fondation vaincre Alzheimernce 2021-2022. Financement Pilote pour L. Ben Haim.
2016-2018. Financement pour C. Escartin

2019-2020. GenOmics Financement2018-2019. Financement
pour C. Escartin, avec E. Bonnet (CNRGH, Evry) pour C. Escartin

fondation maladies rares Association Huntington France

2017. Médaille de bronze du CNRS 2016-2018. Financement pour C. Escartin,
pour C. Escartin avec A. Panatier (Neurocentre Magendie, Bordeaux)

medaille-bronze-cnrs Federation recherche cerveau

Sélection de publications
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* auteurs équivalents

2023

• Reactive astrocytes promote proteostasis in Huntington’s disease through the JAK2-STAT3 pathway. Abjean L, Ben Haim L*, Riquelme-Perez M*, Gipchtein P, Derbois C, Palomares MA, Petit F, Hérard AS, Gaillard MC, Guillermier M, Gaudin-Guérif M, Aurégan G, Sagar N, Héry C, Dufour N, Robil N, Kabani M, Melki R, De la Grange P, Bemelmans AP, Bonvento G, Deleuze JF, Hantraye P, Flament J, Bonnet E, Brohard S, Olaso R, Brouillet E, Carrillo-de Sauvage MA, Escartin C. Brain. 2023. 146(1): 149–66 DOI: 10.1093/brain/awac068

2022

• DEVEA: an interactive shiny application for Differential Expression analysis, data Visualization and Enrichment Analysis of transcriptomics data. Riquelme-Perez M*, Perez-Sanz F*, Deleuze JF, Escartin C, Bonnet E, Brohard S. F1000Res. 2022. 28;11:711 DOI: 10.12688/f1000research.122949.2

2021

• Astrocytes and neuropsychiatric symptoms in neurodegenerative diseases: Exploring the missing links. Ben Haim L, Escartin C. Curr Opin Neurobiol. 2021. 72:63-71 DOI: 10.1016/j.conb.2021.09.002

• Reactive astrocyte nomenclature, definitions, and future directions. Escartin C*, Galea E*, […77 authors…], Sofroniew MV*, Verkhratsky A.* Nat Neurosci. 2021. 24 : 312-25 DOI: 10.1038/s41593-020-00783-4

2020

• Complex roles for reactive astrocytes in the triple transgenic mouse model of Alzheimer disease. Guillemaud O*, Ceyzériat K*, Saint-Georges T, Cambon K, Petit F, Ben Haim L, Carrillo-de Sauvage MA, Guillermier M, Bernier S, Hérard AS, Joséphine C, Bémelmans AP, Brouillet E, Hantraye P, Bonvento G, Escartin C. Neurobiology of Aging. 2020. 90:135-46 DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2020.02.010

2019

• Questions and (some) answers on reactive astrocytes. Escartin C, Guillemaud O, Carrillo-de Sauvage M. Glia. 2019. 67(12):2221-47 DOI: 10.1002/glia.23687

2018

• Modulation of astrocyte reactivity improves functional deficits in mouse models of Alzheimer’s disease.
Ceyzériat K, Ben Haim L, Denizot A, Pommier D, Matos M, Guillemaud O, Palomares MA, Abjean L, Petit F, Gipchtein P, Gaillard MC, Guillermier M, Bernier S, Gaudin M, Aurégan G, Joséphine C, Dechamps N, Veran J, Langlais V, Cambon K, Bémelmans A, Baijer J, Bonvento G, Dhenain M, Deleuze JF, Oliet SHR, Brouillet E, Hantraye P, Carrillo de Sauvage MA, Olaso R, Panatier A, Escartin C. Acta Neuropathologica Communications. 2018. 6(1):104 DOI: 10.1186/s40478-018-0606-1

• Kir4.1-Dependent astrocyte-fast motor neuron interactions are required for peak strength. Kelley KW*, Ben Haim L*, Schirmer L, Tyzack GE, Tolman M, Miller JG, Tsai HH, Chang SM, Molofsky AV, Yang Y, Patani R, Lakatos A, Ullian EM, Rowitch DH. Neuron. 2018.98(2):306-19 DOI: 10.1016/j.neuron.2018.03.010

2017

• Functional diversity of astrocytes in neural circuit regulation. Ben Haim L, Rowitch DH. Nat Rev Neurosci. 2017. 18(1):31-41 DOI: 10.1038/nrn.2016.159

2015

• The JAK/STAT3 pathway is a common inducer of astrocyte reactivity in Alzheimer’s and Huntington’s disease. Ben Haim L, Ceyzériat K, Carrillo-de Sauvage M-A, Aubry F, Auregan G, Guillermier M, Ruiz M, Petit F, Houitte D, Faivre E, Vandesquille M, Aron-Badin R, Dhenain M, Déglon N, Hantraye P, Brouillet E, Bonvento G, Escartin C. J Neurosci. 2015. 35(6):2817-29 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3516-14.2015

2012

• Reactive astrocytes overexpress TSPO and are detected by TSPO PET imaging. Lavisse S, Guillermier M, Hérard AS, Petit F, Delahaye M, Van Camp N, Ben Haim L, Lebon V, Remy P, Dollé F, Delzescaux T, Bonvento G, Hantraye P, Escartin C. J. Neurosci. 2012. 32(32):10809-18 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1487-12.2012

Doctorants

• Elisa Degl’Innocenti. Doctorante en échange. Univ. de Pisa, Italie. 2024
• Miriam Riquelme-Perez. Doctorante. 2019-2023
• Juliette Lopez-Hanotte. Doctorante en échange. Univ. de la Plata, Argentine. 2022-23
• Océane Guillemaud. Master 2 + Doctorante. 2017-20
• Laurene Abjean. Master 2 + Doctorante. 2015-19
• Elena Saavedra-Lopez. Doctorante en échange.Univ. Autonoma de Barcelona. 2018
• Kelly Ceyzériat. Master 2 + Doctorante. 2014-17
• Lucile Ben Haim. Master 2 + Doctorante. 2011-14

Étudiants en Master

• Astrid Castellanos. Master 2. Univ. Paris Saclay. 2023-24
• Anirudh Krishna. Master. Mohali Institute of Research, Inde. 2022-23
• Mie Moller-Clausen. Licence 3. Univ. of Copenhagen, Danemark. 2022-23
• Andrea Dubet. Master 1, Aix-Marseille Univ. 2022
• Cameron Héry. Master 2, Sorbonne Univ. 2021-22
• Raul Pulgar Sepulveda. Stagiaire. Univ. Autonoma de Chile, Chili. 2019
• Thomas Saint-Georges. Master 2. 2016
• Marion Delahaye. Master 2. 2010
• Ana-Clara Bobadilla. Master 1. 2009

Post-docs

• Lucile Ben Haim. Post-doctorante “Retour en France”, FRM. 2020-21
• Ludmila Juricek. ANR. 2017-19
• Maria-Angeles Carrillo-de Sauvage. ANR. 2011-13

ingénieurs & techniciens

• Vivien Letenneur. Ingénieur. 2022-24
• Fabien Aubry. Technicien ANR. 2012-13