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Sciences de la santé

Adriana Di Polo

Neurobiologie de la rétine et du nerf optique

Professeure titulaire

Faculté de médecine - Département de neurosciences

adriana.di.polo@umontreal.ca

Autre numéro : 514 890-8000 #31280 (Travail 1)

Médias

2018 Awards of Excellence - Scientific contribution of the year

CRCHUM researcher Adriana Di Polo wins this award in recognition of her recent study entitled "Insulin Induces the Regeneration of Dendrites and Synapses and Restores the Functioning of the Retinal Circuit after Axonal Injury" published in the prestigious Brain journal.

Avancée dans le traitement du glaucome

Plus de 400 000 Canadiens sont atteints de glaucome. La professeure Adriana di Polo et son équipe ont fait une découverte importante dans le traitement de cette maladie qui est la deuxième cause de cécité en Amérique du Nord.

Portrait

Expertise de recherche

La vue nous permet de percevoir l’univers autour de nous. Les premières interactions des stimuli visuels avec le système nerveux se produisent dans la rétine. Située à l’arrière de l’œil, la rétine est une structure hautement organisée qui contient plusieurs types de neurones (p. ex. photorécepteurs et neurones bipolaires, amacrines, horizontales et ganglionnaires) et les cellules gliales. La rétine et le nerf optique sont des extensions du système nerveux central (SNC). En raison de son accessibilité, la rétine est un système idéal pour l’étude de la biologie et le fonctionnement des neurones du SNC et des cellules gliales. Plus précisément, nous nous sommes concentrés sur la biologie des cellules ganglionnaires de la rétine. Ces neurones ont leurs corps cellulaires dans la rétine et leurs axones le long du nerf optique, qui atteignent des cibles visuelles dans le cerveau. Ainsi, les cellules ganglionnaires de la rétine sont les seuls neurones qui acheminent l’information de la rétine au cerveau.

  • Les mécanismes moléculaires sous-tendant la survie neuronale et la régénération axonale dans le système visuel endommagé

Les blessures au SNC de mammifères adultes mènent à la mort neuronale, à des dommages aux axones et à des déficits fonctionnels persistants. La dégénérescence de l’axone est une marque d’une blessure résultant d’un traumatisme, d’une ischémie ou lors des maladies neurodégénératives. Les neurones du SNC ont une capacité limitée de survivre ou de réparer leurs axones après une blessure. On associe plusieurs facteurs à une faible régénération, notamment la privation des facteurs neurotrophiques, la présence de molécules inhibitrices de la croissance et la cicatrice gliale.Notre programme de recherche porte sur la reconnaissance d’indices moléculaires qui régulent la survie et la régénération dans le système visuel endommagé. Nous cherchons plus particulièrement à caractériser la réponse des cellules ganglionnaires de la rétine aux blessures et à cerner les facteurs extrinsèques et intrinsèques qui stimulent la capacité de ces neurones de survivre et de réparer un axone. Nous nous penchons actuellement sur le rôle des facteurs neurotrophiques et des cibles de signalisation en aval, des mécanismes moléculaires contribuant à l’apoptose et des signaux qui régulent la morphologie et la fonction des cellules ganglionnaires de la rétine après la blessure à l’axone. Notre but est d’utiliser ces connaissances pour élaborer des stratégies visant à favoriser la survie des neurones rétinien et la régénération des axones dans des modèles de blessures du nerf optique in vivo.

  •  Interactions neurones-cellules gliales dans la rétine

Les cellules gliales jouent un rôle central dans les fonctions du systeme nerveux : elles fournissent un soutien métabolique direct, régulent le microenvironnement neuronnal et contribuent activement a l’activité neuronale. La rétine des mammifères contient trois types de cellules gliales : les cellules de Müller (cellules gliales radiales), les astrocytes et la microglie. Les cellules de Müller sont les cellules gliales les plus abondantes dans la rétine. Elles occupent toute l’épaisseur de la rétine et ont des processus secondaires qui s’enveloppent fermement autour des neurones. On a suggéré que la gliose des cellules de Müller protege les neurones au cours des premieres étapes apres la blessure a la rétine, ce qui constitue peut-etre une réponse de la cellule qui cherche a protéger le tissu contre davantage de dommages.Cependant, ces premiers bénéfices peuvent devenir nuisibles quand la blessure est prononcée ou lors d’un dommage chronique comme il se produit dans la plupart des dégénérescences de la rétine. En effet, des données récentes de notre laboratoire indiquent que les cellules de Müller peuvent aggraver la mort neuronale dans un état pathologique. Les recherches actuelles dans nos laboratoires visent a caractériser les mécanismes moléculaires par lesquels les cellules de Müller contrôlent la survie des cellules ganglionnaires de la rétine apres une blessure.

  • Mise au point de nouvelles thérapies pour les maladies de la vue

Le glaucome est la deuxième cause de cécité a l’échelle de la planete, après la cataracte.  Il existe plusieurs types de glaucomes, notamment le glaucome à angle ouvert, le glaucome par fermeture d’angle et le glaucome congénital. Une caractéristique commune de tous les types de glaucomes est la mort des cellules ganglionnaires de la rétine. Quand le patient perd un nombre important de ces neurones, sa vue se détériore progressivement. Bien que la cause directe du glaucome soit inconnue, plusieurs facteurs de risque majeurs ont été recensés, notamment l’âge et une pression intraoculaire élevée.

Prix et distinctions

  • Prix d’excellence du Centre de recherche du Centre hospitalier de l'Université de Montréal (CRCHUM) - 2019

Affiliations et responsabilités

Enseignement et encadrement

Enseignement

Encadrement

Thèses et mémoires dirigés (dépôt institutionnel Papyrus)

2019

The role of pericytes in the regulation of retinal microvasculature dynamics in health and disease

Diplômé(e) : Villafranca-Baughman, Deborah
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
2017

Le rôle de la protéine tau dans la mort des cellules ganglionnaires de la rétine : cas du glaucome et de la maladie d’Alzheimer

Diplômé(e) : Chiasseu Mbeumi, Marius Trésor
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
2017

The expression of netrin-1 in the intact and injured adult mice retina

Diplômé(e) : Chehrazi, Pegah
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
2016

Role of Reactive Gliosis and Neuroinflammation in Experimental Glaucoma

Diplômé(e) : Cueva Vargas, Jorge Luis
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
2015

Mécanismes moléculaires régulant la pathologie dendritique dans la rétine adulte lésée in vivo

Diplômé(e) : Morquette, Junie Barbara
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
2014

Role of the ASPP Family in the Regulation of p53-Mediated Apoptotic Death of Retinal Ganglion Cells after Optic Nerve Injury

Diplômé(e) : Wilson, Ariel M.
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
2010

Expression des nétrines dans la rétine de souris adulte

Diplômé(e) : Simard, Mathieu
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.

Projets

Projets de recherche

2019 - 2026

Chaire de recherche du Canada en Glaucoma and Age-Related Neurodegeneration

Chercheur principal : Adriana Di Polo
Sources de financement : SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Programmes de subvention : PVX50399-Chaires de recherche du Canada
2002 - 2020

SUBVENTION D'INFRASTRUCTURE DU FRSQ POUR LE GRSNC(GROUPE DE RECHERCHE SUR LE SYSTÈME NERVEUX CENTRAL)

Sources de financement : FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ)
Programmes de subvention : PVXXXXXX-Subvention de groupe de recherche
2016 - 2018

Cyto-iGluSnFR: A glutamate biosensor platform for brain diseases

Chercheur principal : Adriana Di Polo
Co-chercheurs : Donald Van Meyel
Sources de financement : Fondation Brain Canada
Programmes de subvention :
2013 - 2016

SUBVENTION DAIDE A LA FORMATION ACCOMPAGNANT LA BOURSE DE CHERCHEUR NATIONAL - DOSSIER 25026 - YOKO A. ITO / Marius Trésor Chiasseu-Mbeumi

Chercheur principal : Adriana Di Polo
Sources de financement : FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ)
Programmes de subvention :
2012 - 2016

MECANISMES IMPLIQUES DANS LA MORT DES CELLULES GANGLIONNAIRES DE LA RETINE : NOUVELLES VOIES MOLECULAIRES ET CIBLES THERAPEUTIQUES POUR LE TRAITEMENT DU GLAUCOME

Chercheur principal : Adriana Di Polo
Sources de financement : FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ)
Programmes de subvention : PVXXXXXX-Bourses - Chercheurs nationaux
2010 - 2015

"TEAM GRANT IN ""SAVING VISION IN GLAUCOMA: NOVEL MECHANISMS AND THERAPEUTIC TARGETS"""

Chercheur principal : Adriana Di Polo
2013 - 2014

MOLECULAR MECHANISMS OF RETINAL GANGLION CELL DENDRITE DEGENERATION

Chercheur principal : Adriana Di Polo
Sources de financement : IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Programmes de subvention : PVXX5647-Subvention de fonctionnement incluant les subventions de fonctionnement programmatiques
2010 - 2014

"CIHR TEAM GRANT IN ""SAVING VISION IN GLAUCOMA: NOVEL MECHANISMS AND THERAPEUTIC TARGETS"""

Chercheur principal : Adriana Di Polo
Co-chercheurs : Philip A. Barker , Derek Bowie
Sources de financement : IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Programmes de subvention : PVXXXXXX-Subvention d'équipe
2011 - 2013

THE RETINA : A WINDOW INTO THE MOLECULAR MECHANISMS AND THE PROGRESSION OF ALZHEIMER'S DISEASE

Chercheur principal : Nicole Leclerc
Co-chercheurs : Adriana Di Polo
Sources de financement : Société Alzheimer du Canada
Programmes de subvention :
2009 - 2013

DEVELOPPEMENT DE DEMANDE : SAVING VISION IN GLAUCOMA : NOVEL MECHANISMS AND THERAPEUTIC TARGETS

Chercheur principal : Adriana Di Polo
2008 - 2011

SURVIE ET REGENERATION DES CELLULES GANGLIONNAIRES DE LA RETINE: MECANISMES MOLECULAIRES ET NOUVELLES THERAPIES.

Chercheur principal : Adriana Di Polo

Rayonnement

Publications et communications

Publications

  • Lebrun-Julien, F., Duplan, L., Pernet, V., Osswald, I., Bourgeois, P., Sapieha, P.S., Dickson,K., Bowie, D., Barker, P.A., Di Polo, A. (2009) Excitotoxic death of retinal neurons in vivo occurs via a non cell-autonomous mechanism. J Neuroscience 29:5536-45. Article was chosen for highlight commentary by the Editor;
  • ProNGF induces TNFalpha-dependent death of retinal ganglion cells through a p75NTR non-cell-autonomous signaling pathway. (2010) Lebrun-Julien F., Bertrand M.J., De Backer O., Stellwagen D., Morales C.R., Di Polo A., Barker P.A. Proc Natl Acad Sci U S A. 107:3817-3822;
  • Almasieh, M., Zhou, Y., Kelly, M., Casanova, C., Di Polo, A. (2010) Structural and functional neuroprotection in glaucoma: role of galantamine-mediated activation of muscarinic acetylcholine receptors. Cell Death & Dis 1: e27.  Article was chosen for commentary;
  • Almasieh, M., Lieven, C., Levin, L.A., Di Polo, A. (2011) Cell-permeable phosphine-borane compounds delay retinal ganglion cell death after acute and chronic axonal injury. J Neurochem 118:1075-1086;
  •  Wilson AM, Di Polo A. (2012) Gene therapy for retinal ganglion cell neuroprotection in glaucoma. Gene Ther. 19:127-36;
  • Almasieh, M., Wilson, A.M. Morquette, B., Cueva-Vargas, J.L., Di Polo, A. (2012) The molecular basis of retinal ganglion cell death in glaucoma. Prog Ret Eye Res 31: 152-181. Most downloaded review article since March 2012;
  • Wilson, A.M., Morquette, B., Abdouh, M., Unsain, N., Barker, P.A., Feinstein, E., Bernier, G., Di Polo, A. (2013) ASPP1/2 regulate p53-dependent death of retinal ganglion cells through PUMA and Fas/CD95 activation in vivo. J Neurosci 33: 2205-2216;
  •  Almasieh, M., MacIntyre, J.N., Pouliot, M., Casanova, C., Vaucher, E., Kelly, M.E.M., Di Polo, A.  (2013) Acetylcholinesterase inhibition promotes retinal vasoprotection and increases ocular blood flow in experimental glaucoma. Invest Ophthalmol & Vis Sci 54: 3171-3183.

Disciplines

  • Biologie moléculaire
  • Neurosciences
  • Génie biomédical
  • Physique

Champ d’expertise

  • Communication neuronale et neurotransmission
  • Maladies de l'oeil et du système visuel
  • Plasticité / régénération neuronale
  • Système visuel