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Actualités scientifiques

Une nouvelle méthode d'observation de la formation des tissus à géométrie complexe

L'aorte dorsale de l'embryon de poisson zèbre imagée par un microscope à fluorescence combiné à un microscope confocal. La position 3D de chaque noyau a été déterminée à l'aide d’un logiciel. Les sphères rouge et bleue représentent respectivement les positions des noyaux des artères et des veines.

Three-dimensional microscopy and image analysis methodology for mapping and quantification of nuclear positions in tissues with approximate cylindrical geometry.

Campinho P(1)(2)(3)(4), Lamperti P(1)(2)(3)(4), Boselli F(1)(2)(3)(4), Vermot J(5)(2)(3)(4).

Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 24 septembre 2018


25 septembre 2018

Lors du développement de l'embryon, la forme des tissus et des organes évolue fortement. Afin d'observer l'évolution de structures complexes à géométrie cylindrique, telles que l'aorte, le tube digestif ou encore les poumons et les reins, les chercheurs de l'équipe de Julien Vermot à l'IGBMC (CNRS/Inserm/Université de Strasbourg) ont développé une nouvelle méthode de préparation des échantillons et d'analyse d'images pour la microscopie tridimensionnelle (3D). Cette étude a été publiée le 24 septembre dans la revue Philisophical Transactions B.


Les tissus doivent constamment adapter leur forme au cours du développement embryonnaire, ce qui exige un haut degré de plasticité tissulaire et génère une grande variété de géométries tridimensionnelles transitoires. De nombreux outils d'analyse d'images sont disponibles pour extraire les paramètres des cellules composant ces structures. Malheureusement, la plupart d'entre eux sont développés pour des tissus dont la géométrie est relativement simple, tels que les épithéliums plats. Des problèmes surviennent lorsque le tissu d'intérêt assume une géométrie 3D plus complexe.

 

Dans cette étude, l'équipe de Julien Vermot a choisi d'étudier le tissu enveloppant la surface interne de l'aorte dorsale du poisson zèbre en cours de développement comme exemple d'un tissu à géométrie cylindrique. Avec le concours de la plateforme d’imagerie de l’IGBMC, les chercheurs ont mis au point une nouvelle méthode de préparation des échantillons et une stratégie d'analyse d'images qui permettent d'étudier l'architecture du tissu vasculaire et la position des cellules qui le composent.

 

En premier lieu, en collaboration avec l'équipe de Gilles Charvin, les chercheurs ont imprimé un moule 3D leur permettant d’immobiliser les embryons de poisson zèbre dans la même position à chaque observation. De petites cavités situées au fond du moule accueillent le sac vitellin*, ce qui permet aux poissons-zèbre de reposer parfaitement sur leur flanc et assurent ainsi que l'axe antéro-postérieur soit toujours orienté dans la même direction. Pour visualiser l'aorte dorsale, des embryons marqués par fluorescence ont été imagés au moyen d'une microscopie biphotons combinée à une microscopie confocale. Pour chaque embryon analysé, une pile d'images a été acquise à différentes profondeurs pour englober complètement le vaisseau. Enfin, les chercheurs ont utilisé leur programme d'analyse d'images pour extraire des données quantitatives qui peuvent être moyennées et regroupées sur plusieurs embryons.

 

En répétant cette analyse à différents stades embryonnaires, les chercheurs ont pu observer la distribution des cellules pendant la maturation de l'aorte dorsale lors de son développement. Cette méthode pourrait être appliquée à d'autres tissus à architecture cylindrique et fournir ainsi de nouvelles connaissances sur l’évolution des tissus.

 

 *réserve de manière nutritive présente au début de la vie et située sous l’embryon de poisson zèbre

 

Cette étude a été financée par la Fondation pour la recherche médicale, l'ANR, la Fondation Lefoullon Delalande et l'European Molecular Biology Organization.

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