Integration Cellulaire des Signaux Neuromodulateurs

Leader

Research center

9 Quai Saint-Bernard Université Pierre et Marie Curie, Campus Jussieu, Bâtiments A-B-C
75005 Paris
Michel Labouesse

Institution

CNRS
Université Pierre et Marie Curie
ED158
Université Pierre et Marie Curie

Laboratory

Biological Adaptation and Ageing (B2A)
UMR 8256

Mots clefs

biosensor imaging
striatum
dopamine
Parkinson
schizophrenia
Available to host a PhD student

publications

Polito, Klarenbeek, Jalink, Paupardin-Tritsch, Vincent & Castro, “The NO/cGMP pathway inhibits transient cAMP signals through the activation of PDE2 in striatal neurons.”, Front Cell Neurosci, 7, 211, 2013. DOI=10.3389/fncel.2013.00211 PMID=24302895 

Castro, Guiot, Polito, Paupardin-Tritsch et Vincent, 2014, “Decoding spatial and temporal features of neuronal cAMP/PKA signaling with FRET biosensors.” Biotechnol J., in press, DOI:10.1002/biot.201300202.

Erard M, Fredj A, Pasquier H, Beltolngar DB, Bousmah Y, Derrien V, #Vincent P, Merola F. (2013) Minimum set of mutations needed to optimize cyan fluorescent proteins for live cell imaging. Mol Biosyst;9:258/67.

Castro, Brito, Guiot, Polito, Korn, Hervé, Girault, Paupardin-Tritsch & Vincent, “Striatal neurones have a specific ability to respond to phasic dopamine release.”, J. Physiol., 591(13), p3197–3214, 2013. DOI=10.1113/jphysiol.2013.252197 PMID=23551948

Vincent, Castro, Gervasi, Guiot, Brito & Paupardin-Tritsch, “PDE4 control on cAMP/PKA compartmentation revealed by biosensor imaging in neurons.”, Horm Metab Res, 44, 786-789, 2012. DOI=10.1055/s-0032-1311631 PMID=22581649

Hu, Demmou, Cauli, Gallopin, Geoffroy, Harris-Warrick, Paupardin-Tritsch, Lambolez, Vincent & Hepp, “VIP, CRF, and PACAP Act at Distinct Receptors to Elicit Different cAMP/PKA Dynamics in the Neocortex.”, Cereb Cortex, 21, 708-718, 2011. DOI=10.1093/cercor/bhq143 PMID=20699230

Castro, Gervasi, Guiot, Cavellini, Nikolaev, Paupardin-Tritsch & Vincent, “Type 4 phosphodiesterase plays different integrating roles in different cellular domains in pyramidal cortical neurons.”, J. Neurosci., 30, 6143-6151, 2010. DOI=10.1523/JNEUROSCI.5851-09.2010 PMID=20427672

Hepp, Tricoire, Hu, Gervasi, Paupardin-Tritsch, Lambolez & Vincent, “Phosphodiesterase type 2 and the homeostasis of cyclic GMP in living thalamic neurons.”, J. Neurochem., 102, 1875-1886, 2007. DOI=10.1111/j.1471-4159.2007.04657.x PMID=17561940



Fields of research

Neuropharmacology / cell signaling

Research Theme

Les neurones dopaminergiques du mésencéphale projettent vers diverses structures du système nerveux central dont le striatum et le cortex préfrontal. La dopamine est un neuromodulateur impliqué dans de nombreux processus du système nerveux central (l'attention, la récompense, le contrôle de programmes moteurs…) et des dysfonctionnements dans la signalisation dopaminergique sont associées à des pathologies neuropsychiatriques sévères (maladie de Parkinson, addiction, schizophrénie). En s’appuyant sur une nouvelle approche d'imagerie de biosenseurs, notre équipe a révélé l'importance de la morphologie et de l'équipement enzymatique du neurone post-synaptique dans le décodage du signal dopaminergique au niveau de la voie de signalisation AMPc/PKA. Ainsi, nous avons observé que, par-rapport au cortex, les neurones du striatum répondent très rapidement et puissamment à la dopamine. Ces particularités leur confèrent la propriété exceptionnelle de répondre à des stimulations dopaminergiques très brèves (100 msec) qui miment les signaux dopaminergiques mis en jeu lors d’un apprentissage par renforcement positif.
Ce projet continue avec l'analyse de la propagation du signal dopaminergique dans l'espace tridimensionnel des dendrites en utilisant l'imagerie biphotonique et le décageage de molécules activatrices. Nous analyserons également les effets des contrôles négatifs exercés par les phosphodiestérases et les phosphatases sur les paramètres spatiaux et temporaux de cette signalisation. La fonction physiologique de la phosphodiestérase 10 sera plus particulièrement analysée car les bloquants de cette phosphodiestérase ont des effets antipsychotiques testés en clinique. Nous étudierons le mécanisme cellulaire qui relie la PDE10 au récepteur D2, le blocage de ce dernier étant pour l'instant le seul point commun de tous les traitements de la schizophrénie.
En parallèle, nous tentons de replacer ces données dans le contexte de l'animal vivant et nous avons pour la première fois obtenu les images d'une réponse PKA dans le striatum in vivo. Ce projet d'imagerie continuera sur l'animal libre avec de nouveaux biosenseurs.

Membres de l'équipe

Liliana Castro
Elvire Guiot
Danièle Paupardin-Tritsch