Mesurer les mitochondries

Abstract

Les mitochondries (Ms) sont des structures rondes ou ovoïdes exclusivement dans les textbooks destinés aux étudiants. Cette notion erronée est imposée par la microscopie électronique (ME) où l’épaisseur minime des coupes ultra-fines ne visualise pas leur organisation en 3D plus complexe. La réalisation de reconstructions 3D (par de centaines coupes ultra-fines sériées (ME) ou par de sections optiques en microscopie à fluorescence (MF) révèle que les Ms forment de filaments connectés et parfois organisés en réseaux de topologie très complexe. Il s’agit de structures qui résultent de séquences fusion/fission (F/F) des Ms reflétant leur activité métabolique. Dans une méthode proche de la stéréologie, plusieurs mesures des images ME tentent d’estimer la topologie 3D à partir de ses projections en 2D. Dans ce texte nous résumons notre expérience avec plusieurs méthodes de mesure. La plupart des résultats est publié. ME – une réaction stéréotypée des Ms au stress est leur œdème/dilatation. Sa mesure, unité de surface/unité de longueur, repose sur la mesure de la surface des Ms après segmentation et le traçage de leur ligne médiane. L’estimation du ratio F/F peut être obtenue en mesurant plusieurs caractéristiques de la forme des Ms : Form Factor, Aspect Ratio, Roundness [1] l’index de la fragmentation mitochondriale ou le ratio entre périmètre et surface. Autres paramètres évalués sont le nombre d’EDCS (electron dense contact sites) entre les Ms ou le nombre et la longueur des contacts entre les Ms et les citernes du réticulum endoplasmique lisse [2], ces contacts étant vus comme un évènement précédant la fission. MF – les paramètres établis sont les phénotypes des Ms connectées : puncta, rods, networks définis selon leur longueur [3]. Les méthodes topologiques qui évaluent des paramètres comme le nombre et la densité de jonctions, le nombre des extrémités libres ou la lacunarité de réseaux mitochondriaux représentent une catégorie séparée [4].