Cet appareil à fluorescence surveille les taux de lactate dans le cerveau
Sous-produit du métabolisme énergétique, le lactate est fabriqué par notre corps au cours d’efforts intenses. Certaines études ont démontré le rôle de cette molécule pour la détection des cancers ou d’autres maladies métaboliques. Produit final de la glycolyse anaérobie, le lactate a également permis aux scientifiques d’étudier le métabolisme énergétique de certains patients. En surveillant leurs taux de lactate, ils ont été en mesure de leur diagnostiquer des anomalies métaboliques.
Il est à noter que les méthodes de dosage actuelles ne renseignent que sur les taux de lactate extra cellulaires. En effet, ils permettent de connaître la quantité de lactate déversée en vrac hors des cellules sans préciser la quantité réellement produite par unité de temps. Or, il est capital de pouvoir mesurer les changements en temps réel des niveaux de lactate à l’intérieur des cellules.
En particulier, il est encore plus difficile de déterminer les taux de lactate à l’intérieur des cellules nerveuses, car leurs taux y sont relativement faibles comparés à ceux des autres métabolites.
Le Laconic a permis de doser le taux de lactate dans le cerveau
Des chercheurs du SIPE (Société internationale d’optique et de photonique) ont alors eu l’idée de mettre au point un appareil de détection du lactate appelé « Laconic ». Cet outil va faciliter la détection de ce métabolite à l’intérieur des cellules du cerveau. Doté d’un capteur très sensible au lactate, il fonctionne selon un mécanisme chimique complexe.
Ce capteur à haute résolution temporelle contient notamment deux fluorophores qui sont séparés par une molécule capable de réagir avec du lactate. Ces fluorophores appelés respectivement « donneur » et « accepteur » vont émettre de la lumière fluorescente lorsque le capteur est irradié par la lumière. Il se déclenche alors un mécanisme appelé transfert d’énergie par résonance de fluorescence au cours duquel le donneur absorbe l’énergie lumineuse, puis la transfère à l’accepteur.
Les variations du signal lumineux renseignent sur les modifications des taux de lactate
L’intensité de la lumière émise par le Laconic dépend non seulement du niveau d’énergie, mais aussi de la distance séparant les deux fluorophores. Dès lors que le lactate réagit avec la molécule séparatrice, la distance entre les fluorophores est modifiée, ce qui affecte l’intensité de la lumière émise par l’appareil.
Ainsi, il a été possible de suivre en direct les modifications du taux de lactate à l’intérieur des cellules nerveuses et d’en comprendre le métabolisme en observant les variations de l’intensité du signal lumineux émis par le capteur du Laconic. Associé à une IRM fonctionnelle, cet appareil a même permis de cartographier les niveaux de lactate spécifiques à chaque cellule du cerveau, puis a permis d’établir une relation entre les taux de lactate et le niveau de vascularisation des tissus.
SOURCE : MIRAGENEWS
