External seminar - Ludovic Galas, HeRacLeS - Inserm / Université de Rouen
Invited by Marc Tramier, Ludovic Galas is the director of the Heracles infrastructure, specializing in biological imaging and life sciences research technologies
Cell-to-cell communication via Tunneling NanoTubes for Cancer and Development matters
Since its first description in 2004 (Rustom et al, 2004), cell biologists have taken a growing interest in the cell-to-cell communication via tunneling nanotubes (TNTs). Consequently, TNTs have been shown to connect many types of cell lines and primary cells (Cordero Cervantes & Zurzolo, 2021). Complementary biological models including co-culture and 3D culture have also revealed the diversity of TNTs including the existence of homo- and hetero-TNTs between similar or different cell types, respectively (Pasquier et al., 2012, 2013; Dubois et al, 2018; Dagar et al, 2021; Saha et al, 2022). Structural and functional characterizations of TNTs have been performed through electron and advanced light microscopies (Dubois et al, 2020). To fully understand how TNTs are formed, as well as the mechanisms of transfer between cells (Sharma & Subramamiam, 2019; Dubois et al., 2021), a detailed study of TNTs in living cells is necessary. However, live-cell imaging poses technical challenges because of TNT thinness, photosensitivity, and fragility, making it difficult to employ potentially damaging methods (Bénard et al., 2015; Dubois et al, 2020). Therefore, we considered the quatuor “sample,” “probe,” “instrument,” and “image processing” as a successful guideline to obtain appropriate resolutions for fluorescence live-cell imaging of TNTs. Consequently, we implemented sophisticated strategies using red/near-infrared dyes and combined FLIM, confocal, and STED approaches to reveal TNTs in living cancer cells (Bénard et al., 2021, 2024, 2025). In addition to cultured cells, we also described the existence of TNTs in living retina. In most mammals, a completely new postnatal vascular network is generated to supply metabolically the pre-existing inner retina. However, the spatio-temporal development of vascular plexuses is under studied due to technological limitations. Our strategy was to propose a robust multi-scale live organ imaging workflow to reveal the richness of retinal angiogenesis processes including homo-TNTs between endothelial cells.
Contact: Marc Tramier
Biology, Health
Séminaire externe - Ludovic Galas, HeRacLeS - Inserm / Université de Rouen
Invité par Marc Tramier, Ludovic Galas est directeur de l'infrastructure Heracles, spécialisé en imagerie biologique et technologies de recherche en sciences de la vie.
Communication intercellulaire via les nanotubes tunnel (TNT) : enjeux en cancérologie et développement
Depuis leur première description en 2004 (Rustom et al., 2004), les biologistes cellulaires portent un intérêt croissant à la communication intercellulaire via les nanotubes membranaires ou « Tunneling NanoTubes (TNT ) ». Ainsi, il a été démontré que les TNT relient de nombreuses lignées cellulaires ainsi que des cellules primaires (Cordero Cervantes & Zurzolo, 2021). Des modèles biologiques complémentaires, incluant les co-cultures et les cultures 3D, ont également révélé la diversité des TNT, notamment l’existence de homo-TNT (entre cellules de même type) et d’hétéro-TNT (entre cellules de types différents) (Pasquier et al., 2012, 2013 ; Dubois et al., 2018 ; Dagar et al., 2021 ; Saha et al., 2022).
Des caractérisations structurales et fonctionnelles des TNT ont été réalisées grâce à la microscopie électronique et à des techniques avancées de microscopie photonique (Dubois et al., 2020). Pour comprendre pleinement les mécanismes de formation des TNT ainsi que les processus de transfert intercellulaire (Sharma & Subramaniam, 2019 ; Dubois et al., 2021), une étude détaillée des TNT dans des cellules vivantes s’avère indispensable. Cependant, l’imagerie de cellules vivantes soulève des défis techniques en raison de la finesse, de la photosensibilité et de la fragilité des TNT, ce qui rend difficile l’utilisation de méthodes potentiellement dommageables (Bénard et al., 2015 ; Dubois et al., 2020).
Nous avons donc considéré le quatuor « échantillon », « sonde », « instrument » et « traitement d’image » comme une ligne directrice efficace pour obtenir des résolutions adaptées à l’imagerie de fluorescence de cellules vivantes. Par conséquent, nous avons mis en œuvre des stratégies sophistiquées utilisant des sondes fluorescentes rouges/proches infrarouges et combiné les approches FLIM, confocale et STED pour révéler les TNT dans des cellules cancéreuses vivantes (Bénard et al., 2021, 2024, 2025). En plus des cellules en culture, nous avons également décrit l’existence de TNT au sein de la rétine ex vivo.
Chez la plupart des mammifères, un réseau vasculaire postnatal entièrement nouveau se forme pour alimenter métaboliquement la rétine interne préexistante. Toutefois, le développement spatio-temporel des plexus vasculaires reste peu étudié en raison de limitations technologiques. Notre stratégie a consisté à proposer un workflow robuste d’imagerie d’organe vivant multi-échelle afin de révéler la richesse des processus d’angiogenèse rétinienne, incluant les homo-TNT entre cellules endothéliales.
Contact : Marc Tramier
Biologie, Santé
