Membrane Signalling and Inflammation in reperfusion injuries (ISCHEMIA)

La stratégie du laboratoire Inserm UMR1327 (créé en tant qu'unité Inserm depuis janvier 2024, CSS3 « Physiologie et Physiopathologie des systèmes “, Institut Thématique ” Physiopathologie, Métabolisme, Nutrition “), est de mener un projet de physiopathologie translationnelle ” Bench to Bed, and Back » visant à comprendre les mécanismes moléculaires, cellulaires et tissulaires impliqués dans l'aggravation des lésions tissulaires suite à des épisodes ischémiques/hypoxiques et inflammatoires, afin de prévenir le dysfonctionnement des organes et la progression de la maladie.
L'unité, structurée en une seule équipe, développe un projet transversal pour étudier et comprendre les bases communes des voies de signalisation impliquées dans la communication, l'activation et la différenciation cellulaires induites par l'ischémie-reperfusion dans différents contextes pathologiques, notamment après un infarctus du myocarde, une transplantation d'organe solide (rein/cœur/foie) ou dans les syndromes cardio-rénaux. Plus précisément, les membres de l'unité travailleront sur un projet de recherche original étudiant l'implication des signaux de danger solubles (ATP extracellulaire, exosomes, cytokines) libérés par les cellules souffrant d'ischémie-reperfusion, sous des défis métaboliques et inflammatoires, et leur rôle dans l'activation, la polarisation et les changements phénotypiques de toutes les cellules du tissu impliquées dans la réponse aux signaux de danger, telles que les cardiomyocytes, les (cardio)fibroblastes, les cellules épithéliales, les plaquettes et les cellules immunitaires.

Pour répondre à ces questions scientifiques, l'unité de recherche a développé des outils méthodologiques transversaux tels que des cohortes de patients (participation à la cohorte prospective CARIM CARdioprotection in Myocardial Infarction NCT02967965, ou à la cohorte interventionnelle HIBISCUS-STEMI CoHort of Patients to Identify Biological and Imaging markerS of CardiovascUlar Outcomes in ST Elevation Myocardial Infarction NCT03070496, ou ceux disponibles sur la plateforme CePiBAc), biocollections (BioSUPORT de la FHU SUPORT NCT03997253) associées à la collection d'ADN (DC2013-1780) données cliniques, modèles précliniques et modélisation mathématique de systèmes biologiques (in vitro et in vivo), méthodologies d'imagerie de cellules, tissus, organes et organismes vivants (in vitro, ex vivo et in vivo) et outils analytiques adaptés, modèles in vitro de cultures primaires, co-cultures en 2 et 3 dimensions.
Notre objectif est d'assurer une stratégie translationnelle, avec des questions mécanistiques évaluées d'abord par des expériences in vitro/ex vivo et dans des modèles précliniques avant d'être proposées pour des essais cliniques, la traduction au chevet du patient étant possible grâce à nos liens étroits avec les unités cliniques de notre hôpital universitaire de Tours.

L'UMR Inserm1327 est membre actif de la Fédération Hospitalo-Universitaire « SUrvival oPtimization in ORgan Transplantation “ (FHU SUPORT) et du ” Consortium for Organ Preservation in Europe (COPE2. 0) « sur la transplantation d'organes, de l'action COST européenne CA21130 “ P2X receptors as a therapeutic opportunity ” (PRESTO) et du “ French Purine Club ” national sur la signalisation purinergique, de l'action COST européenne CA21147 “ European Network on Optimising Treatment with Therapeutic Antibodies in chronic inflammatory diseases ” (ENOTTA) et du LabEx national MabImprove for “ improved antibodies, improved development and improved use ” (ANR-10-LABX-53-01) sur les anticorps thérapeutiques.

L'unité bénéficie des activités de soutien à la recherche fournies par la Plateforme Scientifique et Technique d'Analyse des Systèmes Biologiques (PST-ASB, https://pst-asb.med.univ-tours.fr) de l'Université de Tours, principalement située sur le site de la Faculté de médecine, et fournissant des installations de base pour les analyses métabolomiques, les analyses génomiques, les installations de microscopie, l'expérimentation sur les petits animaux et l'imagerie. L'unité bénéficie d'animaleries, à la fois sur les sites de la faculté de médecine et de la faculté de pharmacie (PST-Animaleries), pour développer des modèles animaux appropriés et mettre en place des études précliniques. En retour, l'unité nourrit et participe à l'évolution ou à la mise en œuvre des techniques et des méthodologies fournies par les plateformes, en apportant de nouveaux projets. L'unité accède également aux services fournis par la plateforme PIXANIM (https://www6.val-de-loire.inrae.fr/pixanim_eng), labellisée GIS IbiSA et par l'INRAE, en cotutelle de l'Université et du CHU de Tours, hébergée par l'UMR INRAE 0085, UMR CNRS 7247 Physiologie de la Reproduction et du Comportement (PRC).

La plateforme offre des stratégies avec de multiples modalités d'imagerie et des analyses moléculaires pour phénotyper finement divers systèmes biologiques et caractériser les mécanismes expliquant ces phénotypes. Elle offre ainsi des solutions pour les analyses moléculaires (protéomique/lipidomique/...), les analyses d'imagerie in vivo/ex vivo et les activités interventionnelles chez les grands animaux (anesthésie, chirurgie, imagerie, etc.). L'interaction forte avec la plateforme PIXANIM représente une grande opportunité pour tous les projets développés dans l'unité de recherche, notamment ceux liés à l'ischémie-reperfusion dans le contexte de la transplantation d'organes avec le FHU SUPORT. L'unité de recherche travaille également en étroite collaboration avec l'UPS TAAM (Transgénèse et Archivage des Modèles Animaux, http://transgenose.cnrs-orleans.fr) du CNRS, située sur le campus d'Orléans « La Source », pour développer et promouvoir des modèles de petits animaux (modèles transgéniques, syngéniques, etc...) et des moyens d'imagerie dédiés (bioluminescence, fluorescence infrarouge, ultrasons, imagerie photoacoustique, SPECT, PET et CT Scans). L'unité participe au développement de nouveaux modèles animaux, ainsi que de nouveaux modèles mathématiques pour évaluer l'efficacité des médicaments et les conditions d'hypoxie in vivo en confrontant plusieurs modalités d'imagerie.

Thèmes de recherche : rôle de la signalisation purinergique dans l'inflammation et le remodelage des tissus dans des conditions physiopathologiques d'ischémie-reperfusion (infarctus du myocarde, transplantation d'organes, syndrome cardio-rénal,microangiopathies thrombotiques).

Compétences et savoir-faire :

•    Culture cellulaire (cellules dendritiques humaines, cardiomyocytes, fibroblastes, cellules tubulaires rénales, cellules endothéliales, cellules épithéliales mammaires et colorectales normales et cancéreuses et cellules souches pluripotentes induites humaines (hIPSC))
•    Cultures en conditions hypoxiques et ischémiques
•    Immortalisation des cellules B
•    Phénotypage cellulaire
•    Électrophysiologie cellulaire et tissulaire
•    Études bio-cliniques sur des patients transplantés
•    Modèles in vivo d'ischémie-reperfusion
•    Isolement, chracatérisation et étude des vésicules extracellulaires (exosomes, microvésicules...)

Equipements et technologies :

•    Tri cellulaire et cytométrie en flux
•    Cytomètre analyseur
•    RT-qPCR
•    Western blotting
•    ELISA
•    Matériel pour culture cellulaire
•    Chambre hypoxique
•    Patch clamp
•    Spectrofluorimétrie 

•    Imagerie du Ca2
•    Micro et macroscopie par épifluorescence
•    Agrégation plaquettaire