$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Les mitochondries cellulaires sont au centre de tous les états physiologiques, et une compréhension approfondie de leur homéostasie (mitostasie) et de leur comportement est primordiale pour aider à identifier le traitement pharmacologique d’un large éventail de maladies, y compris le cancer et la maladie d’Alzheimer 1,2.
Les mitochondries jouent un rôle cellulaire crucial dans l’homéostasie énergétique, la génération d’ATP, le tampon du calcium et la régulation des ROS, et la mitostasie est essentielle au maintien de l’homéostasie des protéines car les chaperons moléculaires dépendent de l’énergie3. Ceux-ci nécessitent une modulation et une adaptation constantes et dynamiques du réseau pour répondre efficacement aux besoins cellulaires, et le transport des mitochondries est régulé par différentes voies de signalisation ; Des travaux antérieurs ont décrit l’une de ces voies, celle des récepteurs de l’acide rétinoïque (RAR)4,5. L’acide rétinoïque (AR) favorise la croissance axonale et neurite via l’activation RAR. Dans les neurones corticaux primaires de souris, l’activation de RAR-β favorise la croissance, la vitesse et la mobilité mitochondriales dans le neurite6.
Compte tenu de l’adaptabilité et de la dynamique du réseau mitochondrial, la possibilité d’évaluer la mitosstasie en « temps réel » est essentielle non seulement pour étudier l’homéostasie énergétique, mais aussi pour la protéostasie, la santé cellulaire, la prolifération ou la signalisation. Une méthode couramment utilisée pour évaluer la mitostase repose sur la microscopie confocale après mise en évidence des mitochondries à l’aide d’un colorant ou d’un marqueur fluorescent, ainsi que sur un dispositif de microscopie spécifique permettant la régulation de la température et/ou duCO2 7. Ce type de configuration expérimentale implique qu’une répétition expérimentale soit effectuée à la fois. En plus de la répétition expérimentale de différents traitements, il faut considérer que la plupart des expériences devraient avoir leurs réplicats techniques (où plus d’une position est imagée par plaque), avec une série de plans focaux (z-stacks) enregistrés dans une série de points temporels. Ainsi, un plan expérimental avec trois répétitions d’un contrôle et de deux traitements, avec cinq positions d’imagerie par plaque et 15 points temporels, aboutit à 225 piles à traiter. Classiquement, les vidéos de mitochondries vivantes étaient analysées en traçant des kymographes, qui seraient analysés individuellement8, dans un processus long nécessitant une saisie manuelle importante, même en s’appuyant sur des outils informatiques.
Un algorithme a récemment été décrit9 qui permet une segmentation et un suivi automatisés des mitochondries dans des fichiers time-lapse 2D et 3D de cellules vivantes. D’autres techniques de quantification sont disponibles, et toutes ont leurs limites10. Mitometer, une application open source automatisée, est particulièrement adaptée à l’analyse en accéléré et à l’analyse de la dynamique des mitochondries, nécessitant peu d’intervention de l’utilisateur. Cette application présente une série d’avantages par rapport aux autres outils MATLAB existants, à savoir permettre le traitement automatique d’empilements TIF individuels, en utilisant jusqu’à 13 paramètres différents, particulièrement intéressant pour les neurosciences, car elle différencie les mitochondries périnucléaires et télénucléaires.
Cependant, pour une expérience telle que celle décrite ci-dessus, ces 13 paramètres appliqués à 225 piles donnent 2 925 fichiers de sortie individuels. Ceux-ci nécessitent quatre entrées informatiques individuelles, ce qui représente plus de 10 000 entrées manuelles nécessaires pour télécharger tous les fichiers de sortie. Pour les grands plans d’expérience, cela se traduit par une analyse inutilement extrêmement longue de chaque fichier et de l’intégration des données. Nous présentons ici une optimisation de routine qui permet une analyse rapide des fichiers, réduisant considérablement la lecture des documents et le traitement des données, analysant les données de manière définie, cohérente avec les résultats des outils existants.