Dr Luc Pellerin, MER & PD

Institut de Physiologie Rue du Bugnon 7 CH-1005 Lausanne Tél: +41 21 692 55 47 Fax: +41 21 692 55 95 E-mail: Luc.Pellerin@unil.ch 3 post-doctorants, 1 doctorant

Activité de recherche :

• Neuroénergétique

Mots clés :

• Métabolisme énergétique cérébral - Transporteurs aux monocarboxylates - Lactate - Astrocytes - Neurones

Nos études visent à comprendre comment le système nerveux central régit son apport de substrats énergétiques mais aussi la manière dont il en dispose pour produire l'énergie nécessaire à soutenir ses diverses fonctions. Il a été montré qu'un certain nombre d'adaptations de nature hémodynamique et métabolique surviennent lors de l'activation d'une région cérébrale, et ces modifications sont utilisées pour visualiser à l'aide des techniques d'imagerie moderne les régions du cerveau impliquées dans une tâche cognitive. Or on connaît peut de choses sur la nature des interactions cellulaires et des mécanismes moléculaires qui sous-tendent ces changements. Notre groupe s'est donc donné pour mission de caractériser les éléments clés impliqués dans ces régulations et de décrire les mécanismes donnant lieu à ce couplage neurométabolique permettant au système nerveux central de s'adapter à divers états d'activité mais aussi à divers états métaboliques.
Le thème central de notre programme de recherche porte sur les mécanismes de régulation à court terme et à long terme mis en jeu pour permettre de garantir l'homéostasie énergétique au niveau cellulaire et systémique, et les conséquences d'un éventuel déséquilibre notamment sur les performances cognitives. L'un de nos intérêts majeurs vise la compréhension du rôle d'une famille de transporteurs aux monocarboxylates impliqués dans l'utilisation de substrats énergétiques comme le lactate et les corps cétoniques, au niveau du système nerveux central mais aussi dans le reste de l'organisme. Mes projets de recherche, qui font appel à des approches moléculaires, cellulaires, systémiques, comportementales et théoriques, se structurent autour de quatre axes principaux:

1. Caractérisation au niveau cellulaire et moléculaire du rôle des transporteurs aux monocarboxylates (MCTs) dans les cellules du système nerveux central

2. Etude des modifications d'expression des transporteurs aux monocarboxylates  dans divers tissus incluant le système nerveux central et des changements métaboliques associés en fonction de différentes conditions physiologiques et pathophysiologiques (e.g. obésité)

3. Etudes du fonctionnement cérébral et des performances cognitives chez la souris dans différentes conditions physiopathologiques à l'aide de l'imagerie cérébrale fonctionnelle basée sur les changements métaboliques associés à l'activité

4. Modélisation des cinétiques métaboliques cérébrales et développements théoriques sur l'homéostasie énergétique

Références :

• Aubert A, Costalat R, Magistretti PJ, Pellerin L. Brain lactate kinetics : modeling evidence for neuronal lactate uptake upon activation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102 :16448-16453 (2005)

• Bergersen LH, Magistretti PJ, Pellerin L. Selective postsynaptic co-localization of MCT2 with AMPA receptor GluR2/3 subunits at excitatory synapses exhibiting AMPA receptor trafficking. Cereb. Cortex 15:361-370 (2005)

• Pierre K, Pellerin L. Monocarboxylate transporters in the central nervous system: distribution, regulation and function.  J. Neurochem. 94:1-14 (2005)