Activités des équipes - Grand public

Activités des équipes du département

Le département analyse les interactions entre les agents infectieux, quels qu'ils soient, et leurs cibles – cellules et tissus, à toutes les étapes de l'infection. Plusieurs équipent se focalisent sur un agent infectieux particulier. D'autres s'attachent à la connaissance intime de la cellule, indépendamment de tout contexte infectieux.

Unité Analyse d'images quantitative

Jean-Christophe Olivo Marin


Les activités de recherche de l’unité d’Analyse d’Images Quantitative (AIQ) sont dédiées au développement de méthodes pour le traitement et l’analyse d’informations visuelles produites en microscopie biologique. Notre objectif est de mettre au point des algorithmes permettant de quantifier de façon automatique les images produites dans le cadre de la recherche en biologie et de faciliter la compréhension des informations biologiques qu’elles contiennent.
Nos thèmes de recherche principaux sont les modèles de contours actifs et de level sets, le tracking de spots fluorescents et la segmentation d’images couleur. Les recherches méthodologiques nous ont permis de développer des programmes pour l’analyse de la motilité et du changement de forme d’objets biologiques en mouvement, la poursuite et la trajectographie de spots fluorescents en microscopie 3D+t, la quantification de fluorescence et l’analyse d’images couleur.

Unité de Biologie Cellulaire du Noyau

Ulf NEHRBASS et Brigitte DAVID-WATINE


Le Laboratoire de Biologie Cellulaire du Noyau étudie les relations entre structure et fonction dans le noyau. Dans les cellules eucaryotes, l’information génétique est contenue dans la chromatine, constituée par l’ADN et les protéines qui lui sont associées, et est séparée du cytoplasme par l’enveloppe nucléaire. La chromatine ainsi que les protéines participant au maintien de son intégrité et à l’ensemble des métabolismes nucléaires sont hautement organisées dans le volume nucléaire. Notre laboratoire étudie les mécanismes et facteurs impliqués dans cette organisation et comment celle-ci participe à la régulation des gènes.

Nous avons montré que l’activation de l’expression de certains gènes s’accompagne d’un repositionnement de ces gènes de l’intérieur du noyau vers la périphérie qui dépend de l’action conjuguée de facteurs de transcription et de composants du pore nucléaire. Pour mieux étudier ce nouveau type de régulation de l’expression des gènes, nous développons les outils biologiques et informatiques pertinents indispensables pour effectuer les mesures au niveau d’une cellule unique. Nous étudions aussi d’autres composants de l’enveloppe nucléaire dont certains interviennent au cours de la division cellulaire et dans la formation de l’enveloppe nucléaire et d’autres qui pourraient jouer un rôle dans la stabilité du génome.

Unité de Biologie des Interactions Cellulaires

Alice Dautry et Agathe Subtil


http://www.pasteur.fr/recherche/unites/Ubic/

Les recherches de l’unité portent sur: 1) l’endocytose, le trafic intracellulaire et la signalisation de récepteurs membranaires du système immunitaire ; 2) les mécanismes d’entrée et de développement des Chlamydia, bactéries intracellulaires strictes. 

L’endocytose permet l’entrée dans les cellules de macromolécules biologiques, de particules, voire de microbes intracellulaires. Les récepteurs dont nous étudions l’endocytose sont des récepteurs de cytokines, importants pour la réponse immune. Ces récepteurs suivent une nouvelle voie d’endocytose que nous avons décrite et dont nous étudions les propriétés.

Les Chlamydia sont, selon les souches, responsables de maladies sexuellement transmises, de cécités, d’infections pulmonaires et pourraient être impliquées dans l’athérosclérose. Elles ont la particularité de se développer exclusivement à l’intérieur d’une cellule eucaryote. Nous étudions leur voie d’entrée et leurs interactions avec les cellules hôtes, en particulier par le biais de protéines sécrétées dans les cellules hôtes.

Unité des Interactions Bactéries-Cellules

Pascale Cossart


Notre unité intitulée l’Unité des Interactions Bactéries Cellules essaie de comprendre comment démarrent et se mettent en place les maladies infectieuses. Notre but est d’analyser en grands détails une infection bactérienne – celle par la bactérie Listeria est notre modèle d’étude- afin de bien comprendre tous les évènements qui entrent en jeu pendant une infection et pouvoir à long terme proposer de nouveaux moyens de lutte contre les maladies infectieuses. 

Nous étudions l’infection par Listeria monocytogenes, une infection d’origine alimentaire grave puisqu’elle provoque non seulement des infections intestinales, mais aussi et surtout, des méningites et des avortements (le taux de mortalité est de 30%). Les Listeria contaminent relativement facilement les aliments car elles résistent à beaucoup de conditions hostiles (forte concentration saline, acidité…) et sont capables de se multiplier à basse température (4°C, la température des réfrigérateurs), alors que la majorité des bactéries sont alors « endormies ». Les pouvoirs publics surveillent de prés l’industrie alimentaire pour éviter les contaminations par Listeria. Les aliments contaminés sont retirés de la vente, ce qui pose des problèmes économiques importants. 

Les Listeria sont des bactéries étonnantes. Elles sont capables, lorsqu’elles arrivent au niveau de l’intestin et contrairement à la plupart des autres bactéries, de traverser la barrière intestinale et dans certains cas de se propager jusqu’au cerveau ou au placenta des femmes enceintes. Nous cherchons à caractériser tous les composants de la bactérie qui lui permettent d’infecter les hommes et les animaux (vaches moutons..). Nous étudions donc la bactérie dans différentes conditions de culture et en particulier lorsque celle-ci interagit avec des cellules de mammifères que nous cultivons au laboratoire. 

Il faut noter que Listeria est tout à fait particulière puisqu’elle entre dans les cellules et s’y déplace et qu’elle passe ensuite de cellule en cellule. Peu de bactéries sont capables de telles prouesses ! Notre unité travaille donc comme son nom l’indique sur les interactions bactéries/cellules. Nous analysons aussi l’infection dans des animaux (souris, cobayes…) afin d’essayer de comprendre ce qui se passe réellement chez l’homme. Notre unité a donc une activité très diversifiée qui va de la bactériologie classique à la biologie cellulaire et à la physiopathologie. Nous utilisons un grand nombre de techniques et en particulier l’imagerie soit sur des cellules infectées fixées, soit en temps réel afin de visualiser la bactérie « au travail » pendant une infection. Nos travaux sur Listeria depuis 20 ans ont contribué à la placer parmi les modèles les mieux étudiés et les mieux compris et ont ouvert la voie à des études similaires sur d’autres organismes responsables d’infections variées.

Unité de Pathogénie Microbienne Moléculaire

Philippe Sansonetti


http://www.pasteur.fr/recherche/unites/Pmm


Notre unité étudie les bases moléculaires de la rupture, de l’invasion et de la destruction inflammatoire de la barrière intestinale par les bactéries invasives et les mécanismes de défense et de protection contre ces infections. Notre modèle est Shigella, l’agent responsable de la dysenterie bacillaire. Nous appliquons une combinaison de génétique moléculaire, génomique fonctionnelle, biologie cellulaire, médecine expérimentale et immunologie. Nous identifions les gènes microbiens, la régulation de leur expression et leurs produits modifiant le comportement des cellules épithéliales ou phagocytaires de l’hôte. La signalisation conduit à l’internalisation du microorganisme, son mouvement intracellulaire et sa dissémination dans l’épithélium. La présence du microorganisme au sein de la cellule épithéliale et son interaction avec les cellules phagocytaires induisent une cascade de signalisations pro-inflammatoires causant une rupture de la barrière épithéliale intestinale et son éventuelle destruction. Nous développons des approches innovantes d’imagerie cellulaire et tissulaire et d’analyse transcriptomique afin de détecter, analyser et suivre infection et inflammation. L’influence de cette réponse immunitaire innée sur la réponse immunitaire spécifique, ainsi que les mécanismes inducteurs et effecteurs de cette réponse spécifique sont aussi étudiés. Ces études fondamentales sont appliquées au développement de candidats vaccins contre la dysenterie bacillaire. Des essais cliniques de phase 1 et 2 sont en cours.

Unité de Signalisation Moléculaire et Activation Cellulaire

Alain Israel


Les cellules d’un organisme reçoivent en permanence des signaux de l’extérieur (et en envoient elles aussi), et doivent modifier leur comportement en fonction de ces signaux. Ces instructions peuvent amener les cellules à proliférer ou à s’arrêter de proliférer, à se différencier en d’autres types cellulaire, ou à mourir (apoptose). Lorsqu’une cellule cesse d’obéir à ces signaux, elle peut se transformer en cellule cancéreuse.

Le laboratoire de signalisation moléculaire et activation cellulaire (SMAC) est impliqué dans l’étude de deux voies de signalisation, NF-kB et Notch. La voie NF-k B est plutôt impliquée dans la réponse à l’infection par des pathogènes variés, et dans la réponse à divers types de stress, tandis que la voie Notch joue un rôle important au cours du développement, de l’oeuf jusqu’à l’adulte, d’organismes aussi variés que le ver, la mouche, la souris et l’homme.

Nous tentons de comprendre comment les signaux reçus par la membrane extérieure qui limite la cellule sont transmis jusqu’au noyau où résident l’ADN et les gènes dont l’expression doit justement être modifiée par ces signaux. Cette transmission implique une cascade de protéines qui établissent des contacts les unes avec les autres et dont les fonctions respectives se modifient au cours du temps après que le signal ait atteint la cellule. Nous essayons de comprendre en détail ce scénario, ainsi que le rôle de chacune de ces protéines dans ces deux voies de signalisation.

Groupe Polarité et Migration Cellulaires

Sandrine ETIENNE-MANNEVILLE


La migration cellulaire est un phénomène fondamental qui correspond au mouvement des cellules au sein de leur environnement. La migration permet la mise en place des tissus et des organes au cours du développement des organismes, l’acheminement des cellules immunitaires vers les lieux d’infections, la cicatrisation des tissus lésés ou encore la dissémination des cellules tumorales au cours des métastases. La machinerie cellulaire s’organise de façon à définir un axe de polarité avant-arrière dans la direction de la migration. La mise en place de cet axe de polarité et sa régulation par les facteurs extracellulaires jouent un rôle prépondérant dans l’initiation et le contrôle de la migration. Nos travaux ont pour objectif de déterminer les mécanismes moléculaires qui accompagnent la polarisation et la migration des cellules dans le but d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour mieux contrôler la migration.

Nous nous intéressons plus particulièrement à la migration cellulaire au sein du système nerveux central (cerveau et moelle épinière). Les pathologies cérébrales ou médullaires (tumeurs, lésions traumatiques, maladies infectieuses, auto-immunes ou neurodégénératives) s’accompagnent de la migration de cellules immunitaires, de la migration des astrocytes, cellules résidentes et constituant essentiel du parenchyme cérébral, et enfin de la migration des axones des neurones en cours de régénération. Grâce à ce travail, nous mettons en évidence les mécanismes fondamentaux du contrôle de la migration cellulaire. Nous déterminons aussi les facteurs qui régulent de manière spécifique la migration des différents types cellulaires en fonction des situations pathologiques.

Plate-Forme de Microscopie Electronique

Marie-Christine Prevost


1. La Plate-Forme de Microscopie Electronique a une activité de recherche en collaboration avec les unités de l’Institut Pasteur et autres organismes de recherche Centres Nationaux de Référence, Hôpital Necker, Institut Curie et Instituts Pasteur du Réseau International. Pour ces collaborations, nous mettons en place des stratégies d’explorations cellulaires et de conseils pour l’analyse des images obtenues en microscopie électronique. 

Les principaux thèmes de recherche sur lesquels nous travaillons concernent :

- La caractérisation de microorganismes
- Les interactions cellules hôtes-pathogènes
- L’étude des biofilms 

2. La Plate-Forme de Microscopie Electronique propose une activité principalement pour le diagnostic des agents responsables des maladies émergentes.

3. La Plate-Forme de Microscopie Electronique propose la mise à disposition des appareils après formation des utilisateurs pour les deux types  de Microscopie Electronique à Transmission et à Balayage (MET et MEB). 

4. La Plate-Forme de Microscopie Electronique a une activité de veille technologique et de mise en place de nouveaux développements comme le « cryo-scanning » en Microscopie Electronique à Balayage, la « cryofixation à haute pression », la confection de cryosections « CEMOVIS : Cryo Electron Of VItrous Sections » en Microscopie Electronique à Transmission. Une collaboration étroite avec la Plate-Forme de Cryomicroscopie Moléculaire est nécessaire pour certains de ces développements (CEMOVIS).