Mécanobiologie de la maladie d'Alzheimer : approches de dépistage à haut contenu pour caractériser les mécanismes de mécanotransduction synaptique et les rôles des facteurs de risque génétique d'Alzheimer

Abstract

Un nombre croissant de preuves suggère que la signalisation mécanique participe à la formation et la plasticité des synapses. Considérant qu'un certain nombre de facteurs derisque génétiques de la maladie d'Alzheimer (MA) forme tardive sont impliqués dans l'adhésion cellulaire et que la perte de synapse est l'un des premiers événements de laphysiopathologie de la MA, il est supposé que l'identification des voies de signalisation de mécanotransduction en aval des molécules d'adhésion cellulaire (MAC) synaptiques aidera comprendre comment les facteurs de risque génétiques contribuent à la MA et définir de nouvelles approches thérapeutiques. L'objectif global de ce projet est de découvrir les mécanismes mécanobiologiques de la formation et de la perte des synapses dans les conditions physiologiques et de la MA en développant des approches de dépistage à hautcontenu. D’abord, les voies de signalisation intracellulaires en aval de la stimulation mécanique de certaines MAC synaptique seront déterminées en développant un dépistage àhaut débit basé sur la spectroscopie de force à micro-pinces magnétiques dans des lignées cellulaires modèles qui expriment de manière stable des biocapteurs fluorescents pertinents. Ensuite, un criblage à débit moyen basé sur des dispositifs de co-culture microfluidiques qui imitent la perte de synapse dans la MA sera développé pour déterminer si les médiateurs de la mécanotransduction MAC affectent la synaptotoxicité induite par la bêta-amyloïde (Aβ) ou tau et si ces effets dépendent des facteurs de risque génétiques de la MA. Enfin, la formation de structures pré- et post-synaptiques sur les neurones induits humaine sera démontrée en stimulant mécaniquement les MAC synaptiques et/ou en interférant pharmacologiquement avec les voies de mécanotransduction identifiées et pour évaluer comment ces processus sont modulés pendant la toxicité induite par Aβ et tau. Au-delà de la nouveauté méthodologique, ce projet améliorera considérablement la réflexion actuelle sur les mécanismes de mécanotransduction synaptique et leurs rôles potentiels dans la MA. Sur le plan de l’application, ce projet est une étape majeure vers la mise à disposition de cultures de neurones compartimentées pour le criblage de composants et éventuellement pour des applications de découverte de médicaments.