Voyage à travers les tissus

Un laboratoire allemand a mis au point une technique d’imagerie permettant de voir l’intérieur du corps humain en se baladant à travers les tissus et cellules nerveuses.

L’examen histologique des tissus en microscopie est primordial pour étudier la structure des organes normaux et pathologiques. Jusqu’ici l’observation du système nerveux était difficile à obtenir par des techniques d’imagerie classique. Le système nerveux se situe en effet au sein de l’organisme, il est entouré d’organes qui le rendent difficilement accessible. L’anatomie du système nerveux est souvent analysée via des coupes cérébrales à différents niveaux anatomiques permettant d’observer son organisation mais pas les cellules qui le composent, ni les connexions entre elles.

Une observation histologique en 3D

Un laboratoire allemand a développé une nouvelle technique d’observation permettant de voir à travers les organes et visualiser les cellules avec une précision inédite. Ait Ertürk et ses collègues de l’université Ludwig Maximilians de l’université de munich ont mis au point la technique uDISCO pour Ultimate Disco. L’équipe déclare avoir mise au point « une procédure de compensation hautement reproductible et polyvalente appelée imagerie 3D d’organes éclaircis par solvant ou 3DISCO, cette procédure offre une vue 3D histologiques des tissus ». Tout d’abord testée sur une souris, cette nouvelle forme d’imagerie permet de voir ce qu’il se passe à l’intérieur du corps de l’animal et de faire ressortir ses organes internes.

Un marquage fluorescent

La diffusion de la lumière dans les tissus épais ainsi que les restrictions de taille des échantillons limitaient l’analyse de grand échantillons. Cette technique rend l’animal 65% plus petit ce qui lui permet d’être observé dans son entièreté. L’animal fut dans un premier temps euthanasié puis les chercheurs lui injectèrent un solvant décolorant le sang et chassant l’eau, les graisses des tissus et os afin qu’ils deviennent transparent. La couleur est obtenue par l’utilisation de protéines fluorescentes. Cette technique permet la conservation de protéines présentes au sein des tissus comme la GFP (Green Fluorescente Protein) exprimée présente dans certaines cellules. Les premières observations de neurones furent effectuées par Santiago Ramon y Cajal histologiste et neuroscientifique espagnol, prix Nobel de médecine en 1906, qui édita des articles sur la structure fine du système nerveux, du cerveau et cordon médullaire. Depuis, les technique de marquage neuronale se sont améliorées et l’utilisation de la GFP( Green Fluorescent Protein), protéine naturelle issue de la méduse a permis de créer des marquage direct au sein de l’organisme.

uDISCO est également compatible avec le traçage des virus, le marquages des anticorps et la colorations de tissus humains sur fixée, ceci ouvre de nouvelles perspectives sur l’observation de l’anatomie du système nerveux et notamment de traitement de maladies dégénératives.

Sources :

Three-dimensional imaging of solvent-cleared organs using 3DISCO, Ertük A, Becker K, Mauch CP, Hoje CDr, Egen G, Hellal F, Bradke F, Sheng M, Dodt HU. Nat Protoc 2012

Shrinkage-mediated imaging of entire organs and organisms using uDISCO, Chenchen Pan, Ruiyao Cai, Francesca Paola, Alireza Ghasemighargoz, Athanasios Lourbopoulos, Pawel Matryba, Nikolaus Plesnila, Martin Dichgan, Farida Hellal & Ali Ertük. Nature Methods 13.

Whole organ and organism tissue clearing by uDISCO, , Chenchen Pan, Ruiyao Cai, Francesca Paola, Alireza Ghasemighargoz & Ali Ertük, Protocol exchange 2016

L’image de la semaine : «le cerveau au travers des organes », journal du cnrs, blog au frontières du cerveau, Alexandra Gros.

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