Une partie du système immunitaire du cerveau est constituée de cellules dites microgliales. Des chercheurs coréens et singapouriens ont maintenant développé une sonde fluorescente qui marque spécifiquement ce type de macrophage. Les cellules ont été visualisées en culture cellulaire et dans des cerveaux vivants de rongeurs. Comme détaillé dans le journal Angewandte Chemie , un produit génique exprimé dans la microglie déclenche la sonde dans un état fluorescent, qui est détecté par imagerie par fluorescence de cellules vivantes.

La détection et le suivi des types de cellules dans les tissus cellulaires vivants reposent généralement sur des méthodes d'immunocoloration appropriées. Ces méthodes impliquent le développement d'anticorps qui reconnaissent des protéines spécifiques des cellules, puis détecter les anticorps grâce à des colorants fluorescents attachés. Cependant, les méthodes de coloration directe avec des sondes fluorescentes pourraient se passer d'une production coûteuse d'anticorps. Par conséquent, Young-Tae Chang à l'Université des sciences et technologies de Pohang, Corée, et ses collègues ont développé une sonde fluorogène sélective pour la microglie. De plus, comme sa fluorescence est induite par l'expression des gènes, cette sonde pourrait être utile pour la détection et l'investigation des maladies neuronales en développement.

Pour découvrir la sonde fluorogène, les chercheurs ont passé au crible une bibliothèque de dérivés d'un composé candidat prometteur pour leurs capacités de liaison à la microglie. La meilleure sonde identifiée s'appelait CDr20, qui signifie "désignation de cellule rouge 20", et il reconnaissait sélectivement la microglie dans le tissu cérébral.

La base moléculaire de cette reconnaissance a également été étudiée. La sonde fluorogène contient un composant styryle aromatique, qui est fonctionnalisé avec un groupe hydroxy. Sans cette fonction, la liaison n'était pas spécifique et aucun signal de fluorescence n'a été détecté. Ensuite, les chercheurs ont recherché la cible exacte de la sonde. Des études génétiques ont révélé que l'expression génique d'une protéine appelée Ugt1a7c était liée à la signalisation de fluorescence; Donc, il était clair que l'activité enzymatique de cette protéine induisait la fluorescence.

Les scientifiques ont découvert que la protéine Ugt1a7c catalyse le couplage de CDr20 avec une fraction acide glucuronique, et c'est seulement avec cette unité attachée que CDr20 est devenu fluorescent. Le gène Ugt1a7c appartient à la famille des enzymes Ugt, et les auteurs notent que, "de façon intéressante, dans la famille des gènes Ugt, le gène Ugt1a7c était le seul membre enrichi en microglie." Cela expliquerait le marquage spécifique :la microglie exprime l'enzyme Ugt1a7c, qui ajoute un groupe glucuronosyle à la fraction phénolique de CDr20, et active la fluorescence.

Le marquage et l'imagerie sélectifs de la microglie ont également fonctionné dans des cerveaux vivants. Les chercheurs ont observé une fluorescence spécifique aux cellules lorsqu'ils ont incubé un embryon de souris entier avec la sonde, ou lorsqu'ils ont injecté la sonde CDr20 à une souris après une inflammation systémique. Les microglies sont les principaux répondants immunitaires aux infections dans le cerveau.

Plusieurs troubles neuronaux, y compris la maladie d'Alzheimer et les accidents vasculaires cérébraux, peut être liée à des processus inflammatoires. Par conséquent, la nouvelle sonde fluorogène pourrait être une approche utile pour détecter le développement de la microglie dans le cerveau.