GLUCOSE: Comment sa consommation cellulaire trahit la tumeur – Angewandte Chemie International

Le glucose est consommé comme source d’énergie par presque toutes les formes de vie, des bactéries aux humains. L’absorption du glucose par les cellules reflète étroitement leurs besoins énergétiques et devient  » désordonnée  » dans de nombreuses maladies comme l’obésité, le diabète et le cancer. Une technique d’imagerie par microscopie électronique à balayage  permet aujourd’hui de visualiser l’absorption du glucose par les cellules individuelles. Un outil prometteur donc, pour suivre au niveau d’une résolution cellulaire, l’évolution de tumeurs malignes en forte demande d’énergie.

Il s’agit d’un outil d’imagerie extrêmement perfectionné, la Stimulated Raman scattering (SRS)  » qui permet de visualiser, au niveau subcellulaire et sans nécessité de colorants fluorescents, l’activité de la captation du glucose « , explique l’auteur principal Fanghao Hu, chimiste à la Columbia University qui applique ici cette technique d’imagerie dynamique à l’absorption du glucose chez la souris.

Cette nouvelle approche de microscopie permet de visualiser l’absorption du glucose dans les cellules vivantes avec une perturbation minimum. De plus, l’équipe a développé un analogue du glucose qui imite donc le glucose naturel et peut être  » adopté  » comme source d’énergie par les cellules cancéreuses, les neurones et les tissus au niveau de l’unité cellulaire. Alors que le glucose est consommé comme source d’énergie par presque toutes les formes de vie, son absorption par les cellules, et reflète ainsi leurs besoins énergétiques, la technique peut permettre le diagnostic du cancer, la localisation des tumeurs chez la souris à partir de l’observation des cellules cancéreuses vivantes, des tissus tumoraux, des neurones ou tissus du cerveau. Ici, le glucose est marqué avec une étiquette chimique afin de générer un signal de diffusion repérable avec une grande sensibilité et une spécificité élevée, de manière, finalement, à produire une cartographie cellulaire en 3D.

La technique permet ainsi de distinguer les lignées cellulaires de cancer et révèle des motifs d’absorption hétérogènes dans les neurones, des tissus de cerveau de souris et de tissus tumoraux avec des variations précises de cellule à cellule. Elle permet même de distinguer la limite entre la région de la tumeur et la zone de prolifération. En évitant le recours et les effets indésirables des colorants fluorescents, la technique s’avère utile pour compléter l’imagerie plus classique et descendre ainsi au niveau unicellulaire. Un outil prometteur donc pour étudier les besoins en énergie des systèmes vivants, avec cette micro-résolution, en particulier dans le cerveau et en cas de tumeurs malignes.

Source: Angewandte Chemie International Edition July 16, 2015 DOI: 10.1002/anie.201502543Vibrational Imaging of Glucose Uptake Activity in Live Cells and Tissues by Stimulated Raman Scattering (Visuel@ Fanghao Hu, vignette NIH: observation d’une cellule))