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Chaires

Voir, c’est croire – 2
Seeing is believing-2, superresolution meets superbugs

Philippe Sansonetti
p. 12

Texte intégral

1La session du matin – A vision of cell infection at superresolution – illustrait les progrès extraordinaires réalisés en matière de superrésolution en imagerie cellulaire.

Symposium en anglais organisé le 4 juin 2012

Guy Tran Van Nhieu (Collège de France) et Régis Tournebize (Institut Pasteur) ont activement participé à définir les objectifs de ce symposium et à en choisir les orateurs participants.

2La « barrière optique » en matière de résolution est de 200 nm. Il existe donc un fossé entre ce niveau maximum de résolution imposé par les lois fondamentales de l’optique et celui de la microscopie électronique qui est de l’ordre du nanomètre, c’est-à-dire de l’ordre de résolution d’une molécule. Il serait pourtant essentiel de combler ce fossé car l’incursion de la microscopie photonique dans cette zone y apporterait sa versatilité : sondes multicolores, observation tri-dimensionnelle, capacité de capturer la dynamique des interactions moléculaires (FRET) et possibilité de suivre les événements en temps réel. Toutes propriétés essentielles à l’analyse fine des interactions moléculaires présidant au développement des processus infectieux. Un certain nombre de nouveaux outils optiques, éventuellement combinés au traitement mathématique des images (STED, PALM), amènent maintenant régulièrement la résolution aux alentours de 10 nm. Ceci représente un pas énorme dans ce qu’il est maintenant convenu d’appeler la « superrésolution ». Cette évolution a été illustrée par la keynote lecture donnée par Antoine Triller (IBSEN, ENS, Paris) dont l’étude de la dynamique de positionnement des récepteurs post-synaptiques lors de l’engagement par leurs ligands a amené des avancées significatives, y compris par l’utilisation de nouveaux chromophores comme les « quantum dots ». C’est une véritable chimie de l’imagerie in cellulo qui est en train de se mettre en place. Plusieurs présentations ont complété ces approches : « microscopie de force atomique » permettant de saisir en temps réel les interactions entre bactéries/toxines et cellules grâce à la versatilité d’utilisation du « cantilever » qui est à la base de son fonctionnement. Sa combinaison avec la méthode PALM offre une superrésolution, jusqu’alors inimaginable, de la dynamique des composants cellulaires à l’échelle quasi moléculaire ; « Light sheet based fluorescence » combinant les approches classiques de sections optiques (microscopie confocale ou bi-photonique) avec la tomographie optique, l’excitation latérale et non verticale du fluorophore, permet une illumination du plan focal. Cette méthode offre une utilisation directe de l’imagerie tridimensionnelle des objets. L’analyse de l’évolution d’organoïdes a été présentée, illustrant la qualité de ces approches pour étudier, par exemple, le développement et la différenciation d’une population organisée de cellules comme un épithélium. D’autres approches, plus appliquées, ont montré comment l’imagerie optique « superrésolutive » ou tendant à la « superrésolution », déchiffrait efficacement les propriétés des microbes et parasites pathogènes, ainsi que leur mode d’interaction avec cellules et tissus. Ce fut le cas de travaux sur la dynamique du flagelle du parasite Trypanosome, véritable « tapis-roulant » moléculaire permettant l’assemblage et l’homéostasie de ce flagelle ; de travaux sur la dynamique du désassemblage du virus VIH au niveau du port nucléaire que seule une approche « superrésolutive » a pu montrer ; de la dissection du mode de progression de la forme précoce du parasite du paludisme : le sporozoîte.

3La session de l’après-midi – A vision of tissue infection at superresolution – considérait le terme de « superrésolution » dans un contexte beaucoup plus large d’amélioration de l’imagerie des processus pathologiques au sein des tissus comme infection, cancer, fibrose, allant de l’amélioration de la résolution de l’analyse optique de la cellule au sein des tissus, jusqu’à l’analyse de son contenu moléculaire par spectrométrie de masse. La session a été introduite par une keynote lecture de Vasilis Ntziachristos (Technishe Universität et Helmoltz Center, Munich) qui a montré la puissance tant pour les approches fondamentales que pour l’imagerie médicale, de la combinaison de la fluorescence et de l’opto-acoustique. La spectrométrie de masse permet une véritable cartographie de la présence de peptides ou de lipides sur une coupe tissulaire ou à la surface d’un objet à étudier. La « superrésolution » procurée par la spectrométrie de masse, en terme d’identification moléculaire des composés présents, complète de manière spectaculaire la panoplie de techniques d’imagerie disponibles. Cette session s’est terminée par la démonstration de la puissance d’approche de la microscopie bi-photonique dans la dissection des voies de progression des micro-organismes au sein des tissus et leur effet sur les cellules épithéliales et immunitaires.

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Table des illustrations

Légende Symposium en anglais organisé le 4 juin 2012
URL http://lettre-cdf.revues.org/docannexe/image/2461/img-1.png
Fichier image/png, 2,1M
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Pour citer cet article

Référence électronique

Philippe Sansonetti, « Voir, c’est croire – 2
Seeing is believing-2, superresolution meets superbugs
 », La lettre du Collège de France [En ligne], 34 | juillet 2012, mis en ligne le 01 octobre 2015, consulté le 23 mai 2017. URL : http://lettre-cdf.revues.org/2461

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Auteur

Philippe Sansonetti

Microbiologie et maladies infectieuses

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Droits d’auteur

© Collège de France

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