La plasticité au service de la restauration de la vision
Invité par Serge Picaud, Dimitri Shmal, PhD (Institut italien de technologie, Centre de neurosciences et de technologies synaptiques, Gênes, Italie), interviendra le mercredi 3 juillet à 11h30. RDV dans l'Amphithéâtre Bailliart, 3ème étage de l'Hôpital national des 15-20.
Le facteur de transcription Repressor Element 1-Silencing (REST) régule l'expression d'un large éventail de gènes neuronaux impliqués dans la différenciation, le développement et la plasticité. Nous démontrons l'effet de l'inhibition de REST sur la plasticité du cortex visuel primaire (V1) chez la souris adulte.
En utilisant le paradigme de la privation monoculaire et l'amblyopie induite expérimentalement dans un modèle de knock-out conditionnel RESTGTi (cKO), nous avons étudié les effets de l'introduction stéréotaxique de la recombinase Cre dans le V1 via des vecteurs de virus adéno-associés (AAV) sur la plasticité du cortex visuel in vivo. À cette fin, nous avons enregistré les potentiels évoqués visuels (PEV) à l'aide d'implants multi-électrodes chroniques chez l'animal éveillé, le comportement lié à la vision via la réponse optomotrice (OMR) et les changements moléculaires dans le tissu cérébral ex vivo à l'aide de l'immunofluorescence et de la RT-PCR. Nous étudions actuellement l'implication différentielle des astrocytes et des neurones en utilisant des promoteurs d'expression virale spécifiques (GFAP, hSynI et CaMKII).
L'électrophysiologie montre que la cKO de REST dans le V1 de souris adultes permet un changement de dominance oculaire après une privation monoculaire à court terme et favorise la récupération de la vision dans un modèle d'amblyopie, reflétée par une variation du score OMR. La RT-PCR et l'immunofluorescence démontrent une augmentation simultanée de l'expression des gènes cibles REST liés à la plasticité et une réduction marquée de la densité nette périneuronale.
L'inhibition de l'activité de REST in vivo peut réactiver les gènes cibles de la plasticité.
À propos de Dimitri Shmal
Dimitri Shmal est postdoc dans le laboratoire du professeur Fabio Benfenati à l'hôpital IIT/San Martino de Gênes, en Italie. Il a obtenu son diplôme de l'École de médecine de l'Université de Gênes en 2017 avec une thèse intitulée "Implants sous-rétiniens à base de polymères photovoltaïques pour le traitement de la dégénérescence des photorécepteurs", collaborant aux essais d'une prothèse rétinienne photovoltaïque publiée sur Nature Materials la même année, mais surtout lui apportant un intérêt profond pour l'interfaçage de nouvelles technologies avec des circuits neuronaux à des fins de recherche translationnelle et de recherche fondamentale. Fabio Benfenati à l'Institut italien de technologie, où il a également travaillé sur les applications in vivo de la photovoltaïque organique à l'échelle nanométrique dans les rétinopathies dégénératives, et sur les molécules photoswitchs membranaires à base d'azobenzène visant à moduler le déclenchement des neurones. Son doctorat portait principalement sur la réactivation de la plasticité du cortex visuel par la modulation du répresseur transcriptionnel à grande échelle REST/NRSF à l'aide de la recombinase Cre. Il s'attache actuellement à élucider les circuits responsables de cet effet plastogène au moyen de promoteurs cellulaires spécifiques et à tester le contrôle à la demande de l'inhibition de REST par des moyens optogénétiques et chimio-optogénétiques.