Équipe Glenn Dallérac

Astrocytes & Cognition

En bref

Le traitement de l’information conférant au cerveau ses capacités sensorielles et cognitives est classiquement attribué aux neurones. Cependant, on sait maintenant que l’autre type cellulaire majoritaire dans le cerveau, les astrocytes, joue également un rôle clé dans les activités cérébrales physiologiques et pathologiques. Les cellules astrogliales sont en effet capables de sentir les activités neuronales de par leurs canaux, transporteurs et récepteurs. Ils peuvent également répondre à travers leurs voies de signalisation, et moduler à leur tour les neurones environnants par différents mécanismes dont la recapture ou la libération de molécules neuroactives, la signalisation médiée par interactions physiques, ou encore le recouvrement des neurones et synapses.

Notre recherche

Cependant, la description des processus moléculaires de ces régulations ainsi que de leurs incidences dans les conditions physiologiques et pathologiques reste incomplète. En outre, l’impact de ces régulations sur la perception, le comportement et la cognition est mal connu. Découvrir comment les astrocytes contrôlent les circuits neuronaux et les fonctions cérébrales est important, non seulement pour mieux comprendre la physiologie sous-jacente au fonctions cognitives mais également pour définir un modèle plus complet permettant d’identifier les dysfonctionnements neurogliaux pouvant sous-tendre les troubles neurologiques et les cibles thérapeutiques associées.
Nos recherches s’intéressent principalement à deux aspects des interactions neurogliales.

1- Le contrôle neuroglial des modulations monoaminergiques
Des données récentes indiquent que les astrocytes régulent l’activité neuronale du cortex préfrontal via le contrôle des concentrations de monoamines (Petrelli, Dallérac et al. 2018). Dans la mesure où ce contrôle implique l’expression astrogliale du transporteur vésiculaire de monoamines VMAT2, notre équipe étudie si, et comment, les astrocytes contrôlent la libération de neuromodulateurs et influencent ainsi les fonctions cognitives impliquant le cortex préfrontal. De plus, VMAT2 ainsi que le transporteur membranaire de la dopamine DAT ont également été détectés dans les cellules gliales de Bergmann, un type spécialisé d’astrocyte unique au cervelet. Ces caractéristiques étant atypiques des cellules astrogliales, nous étudions le rôle de ces transporteurs de monoamines dans la modulation des fonctions cérébelleuses.

2- Rôles des astrocytes dans les périodes critiques développementales
Dans le cerveau immature, les neurones et les cellules gliales se développent en parallèle au cours de périodes développementales post-natales appelées périodes critiques. Ces périodes sont caractérisées par une forte plasticité permettant un remodelage important des circuits synaptiques. Bien que des données pionnières aient indiquées un rôle clé des astrocytes dans le contrôle de l’ouverture et de la fermeture de ces périodes critiques (Muller & Best, 1989), comment les astrocytes immatures opèrent reste inconnu. Notre équipe étudie les mécanismes par lesquels les astrocytes régulent les périodes sensibles de plasticité, essentielles au développement de la perception, du comportement et de la cognition.

Ces axes de recherche font appel à une approche multidisciplinaire incluant l’électrophysiologie et l’imagerie ex vivo et in vivo, des outils optogénétiques ainsi que des analyses comportementales couplées aux techniques classiques d’immunohistochimie et de biochimie.

Publications Choisies

> Petrelli F*, Dallérac G*, Pucci L*, Calì C*, Zehnder T, Sultan S, Lecca S, Chicca A, Ivanov A, Asensio CS, Gundersen V, Toni N, Knott GW, Magara F, Gertsch J, Kirchhoff F, Déglon N, Giros B, Edwards RH, Mothet JP, Bezzi P. Dysfunction of homeostatic control of dopamine by astrocytes in the developing prefrontal cortex leads to cognitive impairments. Molecular Psychiatry. In press.
> Muller C, Best J. Ocular dominance plasticity in adult cat visual cortex after transplantation of cultured astrocytes. 1989. Nature, 342(6248):427-30.

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