Une technique de microscopie innovante révèle les secrets de la synthèse des lipides à l'intérieur des cellules
La microscopie photothermique infrarouge bicolore (2C-IPM) ouvre de nouvelles voies pour l'étude à long terme du métabolisme des lipides dans les cellules vivantes
Des chercheurs sud-coréens dirigés par le directeur CHO Minhaeng du Centre de spectroscopie et de dynamique moléculaires de l'IBS (IBS CMSD) ont fait une découverte capitale dans le domaine de la microscopie cellulaire. L'équipe a développé avec succès la microscopie photothermique infrarouge bicolore (2C-IPM), une nouvelle technologie conçue pour étudier les lipides neutres à l'intérieur des gouttelettes lipidiques des cellules vivantes. Cette nouvelle microscopie peut être utilisée avec un marquage isotopique, ce qui permet un suivi détaillé de la synthèse des lipides neutres dans les gouttelettes lipidiques individuelles.
Les gouttelettes lipidiques (LD) sont des structures constituées de poches de lipides neutres (triglycérides) encapsulées dans une monocouche de phospholipides. Elles ont longtemps été considérées comme des organites relativement inintéressants, dont le seul but est de stocker l'énergie excédentaire sous forme de lipides neutres. Cependant, des études récentes indiquent que ces gouttelettes sont en fait des acteurs dynamiques dans diverses activités métaboliques cellulaires. On a découvert qu'elles participent activement à la régulation de la toxicité des lipides et à la communication cellulaire, ainsi qu'à leur corrélation avec des maladies répandues telles que l'obésité et la stéatose hépatique non alcoolique. Il est donc impératif de comprendre les fonctions des LD pour diagnostiquer et traiter ces maladies.
Les chercheurs ont traditionnellement coloré les cellules avec des colorants lipophiles et utilisé la microscopie à fluorescence pour étudier les LD à l'intérieur des cellules. Toutefois, cette méthode présente plusieurs limites importantes. La première est le photoblanchiment des colorants, qui limite la durée d'observation des LD à des fenêtres temporelles très courtes. Les colorants fluorescents eux-mêmes constituent une autre limite. Les colorants fluorescents actuellement utilisés ciblent simplement l'environnement hydrophobe des LD, en utilisant des mécanismes de liaison non spécifiés. Ils sont donc incapables d'analyser avec précision la composition et la quantité de lipides neutres.
Contrairement aux méthodes précédentes qui reposaient sur la microscopie fluorescente, la nouvelle technologie 2C-IPM utilise une méthode spectroscopique infrarouge (IR) et ne nécessite pas l'utilisation de colorants fluorescents. La nouvelle méthode permet de surveiller directement les lipides neutres dans les LD en détectant les changements dans l'absorbance IR. Cet avantage important permet aux chercheurs d'observer la synthèse des lipides neutres à l'intérieur des LD individuels dans les cellules vivantes sur une longue période.
En utilisant la méthode nouvellement développée, l'équipe de recherche a étudié la synthèse des lipides neutres dans les cellules lorsqu'elles étaient exposées à un excès d'acides gras. Les chercheurs ont pu distinguer les lipides neutres fraîchement synthétisés des lipides neutres préexistants dans les cellules en soumettant des acides gras marqués au deutérium, qui ont des propriétés spectroscopiques distinctes des formes non deutérées. Les résultats de l'analyse ont permis de vérifier que l'excès d'acides gras provoquait une toxicité lipidique et que les cellules réagissaient en augmentant la synthèse des lipides neutres.
L'auteur principal, le chercheur PARK Chanjong, a déclaré : "Cette étude constitue un exemple fondamental démontrant la possibilité d'une recherche à long terme sur les gouttelettes lipidiques et les lipides neutres internes dans les cellules vivantes. La méthode analytique établie dans le cadre de cette recherche peut être appliquée au diagnostic et au traitement de maladies étroitement liées au métabolisme des lipides, telles que la stéatose hépatique non alcoolique."
Le directeur CHO Minhaeng a déclaré : "En observant avec succès le processus de synthèse des lipides neutres dans les cellules vivantes, nous avons jeté de nouvelles bases pour l'étude des fonctions des gouttelettes lipidiques à l'intérieur des cellules au niveau moléculaire. Cette méthode devrait être largement utilisée dans l'étude de divers phénomènes métaboliques cellulaires."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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