équipe C.Galés / JM. Sénard

Déterminants moléculaires et cliniques de l’architecture cardiaque (ARCHI-CARD)

La fonction physiologique d’un organe repose sur une interaction complexe entre les différents types cellulaires qui structurent le tissu. Au niveau cellulaire, le signal débute à la membrane plasmique à travers différents récepteurs, canaux, pompes… qui intègrent et convertissent les stimuli extracellulaires (chimiques, mécaniques). L’altération de la signalisation au niveau de la membrane plasmique est une caractéristique commune à un grand nombre de conditions pathologiques. Il reste désormais à comprendre : i/ comment la membrane plasmique et l’architecture cellulaire globale se comportent dans ces pathologies ? ii/ quel est l’impact sur l’organisation de surface et sur les fonctions des protéines insérées dans la membrane plasmique ? iii/ quel est l’impact sur les cellules voisines ?
Dans ce contexte, le programme de recherche de notre équipe vise à comprendre les déterminants moléculaires et cliniques de l’architecture et de la fonction cardiaques. Notre équipe est hautement interdisciplinaire et intègre des personnes issues de la recherche fondamentale et médicale dans le domaine de la pharmacologie, de la biologie cellulaire, de la cardiologie et de la neurologie. En conséquence, notre approche repose également sur une forte interdisciplinarité allant de l’identification des mécanismes moléculaires/cellulaires à l’intégration dans des modèles animaux mais aussi chez l’Homme grâce à notre collaboration avec l’hôpital CHU de Toulouse.

L’Équipe

 
Tous / AllResponsableChercheurs et enseignants chercheursCliniciensÉtudiantsITA
Responsable d'équipe

Céline GALÉS

Co-responsable d'équipe / PUPH

Jean-Michel SÉNARD

Chercheuse, CNRS

Constandina ARVANITIS

MCU-PH

Céline GUILBEAU-FRUGIER

Enseignant-chercheur

Clément KARSENTY

Chercheuse Inserm

Véronique PONS

Doctorante

Ophélie HELISSEN

Ingénieur

Silvia ARCUCCI

Ingénieur

Anne MAZARS

Adjoint technique

Du NGUYEN

Assistant ingénieur

Nicolas PATALUCH

Maire-Hélène SÉGUÉLAS
Technicienne Inserm

Maire-Hélène SÉGUÉLAS

Clémentine VABRE
Doctorante

Clémentine VABRE

Marc KERMORGANT
Attaché de recherche clinique

Marc KERMORGANT

Fabien DESPAS
Enseignant-chercheur

Fabien DESPAS

Jean-Philippe MAURY
Enseignant-chercheur

Jean-Philippe MAURY

Nathalie NASR
MCU-PH

Nathalie NASR

Anne PAVY-LE TRAON
Enseignante-chercheuse

Anne PAVY-LE TRAON

Responsable d'équipe

Céline GALÉS

Directrice de Recherche INSERM

Cheminement de carrière
Céline obtient son doctorat en Pharmacologie à l’Université Paul Sabatier en 2001 et enchaine un post-doctorat à l’Université de Montreal (Canada) dans le laboratoire de Michel Bouvier. Elle obtient un poste de chercheur INSERM en 2005 et co-dirige l’équipe Archi-Card depuis 2011 qu’elle dirige maintenant depuis 2021.

Principaux domaines d’expertise
Pharmacologie, Récepteurs couplés aux protéines G (RCPG), Signalisation, agonisme biaisé, cardiologie, architecture de surface du cardiomyocyte, Insuffisance cardiaque.

Research director INSERM

Career path.
She received her PhD in Pharmacology (GPCRs) at Paul Sabatier University (Toulouse, France) in 2001, and completed her postdoctoral training (GPCRs) in the lab of Michel Bouvier at Montreal University (Canada). She got a permanent position at INSERM in 2005 as research PI, co-chairs the team Archi-Card since 2011 that she runs now since 2021.

Main domain of expertise
Pharmacology, G protein-coupled-receptors (GPCRs), Signaling, Biased agonism, Intracellular trafficking, cardiology, cardiomyocyte surface architecture, heart failure.

Email:celine.gales@inserm.fr

Tél/phone:+33(0)5 31 22 40 75

Co-responsable d'équipe / PUPH

Jean-Michel SÉNARD

Professeur hospitalier des universités

Cheminement de carrière
Jean-Michel Senard est Professeur de Pharmacologie à la faculté de Santé de l’Université de Toulouse et docteur en médecine, spécialiste en neurocardiologie. Il a présidé la Fédération Européenne du Système Nerveux Autonome et codirige actuellement avec C Galés l’équipe qu’il a fondé en en 2011.

Principaux domaines d’expertise
Pharmacologie, Système nerveux Autonome

Chercheuse, CNRS

Constandina ARVANITIS

Chercheuse CNRS

Cheminement de carrière :
Elle obtient son doctorat à l’Université de Toronto (2004) et enchaine un postdoctorat à l’Université McGill et de Toulouse. Elle rejoint notre équipe en 2015 dans laquelle elle développe un projet interdisciplinaire en neuroscience de communication inter-organe cœur-cerveau.

Principaux domaines d’expertise
Neuroscience, physiopathologie, ARN non codant

MCU-PH

Céline GUILBEAU-FRUGIER

MCU-PH

Cheminement de carrière
Céline est pathologiste, médecin légiste et directrice d’une plateforme de microscopie électronique. Elle obtient son doctorat d’université en 2012 à l’université de Toulouse. Elle rejoint notre équipe en 2013 dans laquelle elle développe la microscopie électronique pour explorer le tissu cardiaque.

Domaine d’expertise
Morphologie cardiaque, microscopie électronique, histologie

Enseignant-chercheur

Clément KARSENTY

Enseignant-chercheur

Cheminement de carrière
Clément est cardiopédiatre. Il a validé son master de biologie option cardiovasculaire à l’université Paris Diderot en 2015. Il a rejoint l’équipe en 2015 comme étudiant en master et maintenant en fin de thèse dans le domaine des pathologies cardiaques.

Principaux domaines d’intérêt :  cardiopédiatrie, développement cardiaque postnatal, cardiopathie congénitale, insuffisance cardiaque, expérimentation animale.

 

Chercheuse Inserm

Véronique PONS

Chercheuse INSERM

Cheminement de carrière
Elle obtient son doctorat en Physiopathologie à l’Université de Toulouse (2003) et enchaine un post-doctorat sur le trafic intracellulaire à l’Université de Genève. Elle obtient un poste à l’INSERM en 2014 et a rejoint l’équipe pour développer des projets sur la pharmacologie des GPCR/agonisme biaisé.

Principaux domaines d’expertise
Pharmacologie, Récepteur Couplé aux Protéines G, Signalisation, Agonisme biaisé, Trafic intracellulaire

Doctorante

Ophélie HELISSEN

Doctorante

Ophélie HELISSEN a obtenu sa maîtrise en Biologie Santé, option Physiopathologie et Pharmacologie Cardiovasculaire à l’Université d’Angers (France) en 2019. Elle a rejoint notre équipe en novembre 2019 en tant qu’étudiante au doctorat dans le domaine du dialogue cœur-cerveau.

Domaine principal d’expertise
Expérimentation animale, physiologie/physiopathologie cardiovasculaire et cérébrale, système nerveux autonome, microgravité.

Email:ophelie.helissen@inserm.fr

Tél/phone:+33(0)628492832

Ingénieur

Silvia ARCUCCI

Ingénieur de recherche

Silvia obtient son doctorat en oncologie à l’université Paul Sabatier (Toulouse, France) en 2019. Elle a rejoint notre équipe en Janvier 2020 en tant qu’ingnieur de recherche et travaille sur l’analyse de la morphologie des cardiomyoyctes et l’organisation du tissu cardiaque.

Principaux domaines d’expertise
Biologie moléculaire et cellaire, Histologie, Microscopie (Electronique et confocale).

Ingénieur

Anne MAZARS

Ingénieure de Recherche

Cheminement de carrière
Anne a soutenu sa thèse en Cancérologie à l’Université Paris V, suivie de stages postdoctoraux dans des laboratoires privés et publics. Elle a rejoint l’équipe en 2017 comme ingénieur dans le domaine de l’imagerie moléculaire.

Principaux domaines d’intérêt
Imagerie, interactions protéine-protéine, biologie cellulaire et moléculaire

Adjoint technique

Du NGUYEN

Adjoint technique

Principaux domaines d’expertise : génotypage souris, purification de plasmides.

Assistant ingénieur

Nicolas PATALUCH

Assistant Ingénieur

Nicolas a obtenu son master en Biotechnologies options Neurologie & Physiologie appliquée de la faculté des Sciences de Nancy (France) en 2019. Il a rejoint l’équipe en Septembre 2020 en tant qu’Assistant Ingénieur dans le domaine de l’imagerie cardiaque.

Principaux domaines d’expertise 
Biotechnologies, transparisation tissus, Microscopies photoniques, Physiologies, physiologie/expérimentation animale.

Technicienne Inserm

Maire-Hélène SÉGUÉLAS

Technicienne INSERM

Principaux domaines d’expertise : expérimentation animale, cultures primaires de cardiomyocytes, histologie.

Doctorante

Clémentine VABRE

Doctorante

Cheminement de carrière
Clémentine Vabre, docteur en pharmacie de l’Université de Toulouse, a obtenu un Master en épidémiologie (ISPED, université de Bordeaux). Elle a débuté sa thèse d’Université dans l’équipe en 2021 pour travailler sur les inhibiteurs de protéines kinases et leurs effets indésirables cardiovasculaires.

Principaux domaines d’intérêt : Pharmaco-épidémiologie, médicaments anti-cancéreux, inhibiteurs de protéines kinases

Attaché de recherche clinique

Marc KERMORGANT

Attaché de recherche clinique

Marc a obtenu son doctorat en Biologie et Santé spécialité Neurosciences à l’Université de Bretagne Occidentale (Brest, France) en 2014. Il a rejoint notre équipe en Octobre 2014 en tant qu’attaché de recherche clinique dans le domaine de la neurophysiologie et participe au projet sur la communication cœur-cerveau.

Principal domaine d’expertise : Neurophysiologie, système nerveux autonome, système cardiovasculaire, chirurgie expérimentale, microgravité.

Email:marc.kermorgant@gmail.com

Tél/phone:+33(0)5531224075

Enseignant-chercheur

Fabien DESPAS

Enseignant-chercheur

Cheminement de carrière :
Fabien est Pharmacien, MCU-PH de Pharmacologie à la faculté de Santé de l’Université de Toulouse, spécialiste de l’exploration du système nerveux autonome. Il a rejoint l’équipe en 2021 pour développer la pharmaco-épidémiologie des effets cardiovasculaires des médicaments anticancéreux, en particulier des inhibiteurs de protéines kinases.

Principaux domaines d’intérêt
Effets indésirables, médicaments anticancéreux, pharmacologie cardiovasculaires, inhibiteurs de protéines kinase

Email:fabien.despas@univ-tlse3.fr

Tél/phone:+33(0)56114595940

Enseignant-chercheur

Jean-Philippe MAURY

Enseignant-chercheur

Cheminement de carrière
Jean-Philippe (MD, PhD), Prof de Cardiologie à la faculté de Santé de l’Université de Toulouse, est un rythmologue interventionnel. Membre du groupe électrophysiologie de la société française de cardiologie, il a rejoint l’équipe en 2016 et développe la rythmologie dans nos modèles animaux.

Principaux domaines d’intérêt
Electrophysiologie, troubles du rythme cardiaque

MCU-PH

Nathalie NASR

MD,PhD – MCU-PH

Description courte de son parcours
Nathalie est neurologue vasculaire. Elle dirige l’unité des AIT/AVC mineurs et de neurosonologie. Elle obtient son doctorat en physiopathologie en 2011 à l’université de Toulouse. Elle rejoint notre équipe en 2014. Sa recherche porte sur l’impact cardiovasculaire sur le pronostic cérébrovasculaire.

Domaine d’expertise
accident vasculaire cérébral, circulation cérébrale; interaction cœur-cerveau; système nerveux autonome cardiovasculaire

Enseignante-chercheuse

Anne PAVY-LE TRAON

Enseignant-chercheur

Cheminement de carrière
Anne Pavy-Le Traon (MD, PhD) est Neurologue, Professeur Associé à la Faculté de Santé de l’Université de Toulouse. Elle est titulaire d’une habilitation à diriger des recherches et enseigne la médecine spatiale Elle a rejoint notre équipe en 2011 dans laquelle elle participe au projet sur la communication cœur-cerveau.

 Domaine d’expertise : Système nerveux autonome (évaluation, régulation CV et pathologie), Atrophie Multi Systématisée- Médecine et physiologie Spatiales.

Architecture of the lateral membrane of cardiomyocytes

 

Coordinateurs : Céline Galés & Jean-Michel Sénard

Defects in cardiomyocyte (CM) signaling are a hallmark of heart failure (HF) from all origins. However, most of the studies have focused on the end-stage pathology. Whether these modifications are causes or consequences still remain to be answered and are essential for the development of new efficient therapeutics. However, the intracellular signaling outcome of a cell is tightly dependent on its origin, i.e. the cell surface. How the architecture of the CM surface is temporally modified upon cardiac stresses and how this can impact the 3D heart structure, the CM response and the overall heart function remain fundamental questions in cardiology.

Thanks to high resolution microscopies (AFM, MET) we optimized during these last years, we previously reported and accurately characterized in the cardiac tissue the architectural organization of the lateral membrane of adult CMs with periodic crests related to the presence of subsarcolemmal mitochondria (SSM) whose role is unknown and that are rapidly lost after myocardial infarction before T-Tubule disorganization, a common HF hallmark. Our goal is now to better understand the crest loss: i/ is it specific or generic to all HF origins? ii/ what is the trigger? iii/ what are the crest determinants/ modulators?, iv/ how to prevent the crest loss?

Cardiac architecture and brain dialogs

 

Coordinateurs : Constandina Arvanitis & Jean-Michel Sénard

There is a dynamic relationship between the nervous system and heart. Data indicate that the burden of heart failure correlates with the high frequency of cognitive and mood disorders. This suggests a relationship between heart and brain (heart-to-brain axis) through vegetative afferences but that still remains poorly understood.

Our goal in cardioneurology is to better characterize this heart-brain dialog at the cellular/molecular/functional level. More specifically, we search to evaluate whether changes in cardiomyocyte architecture participate in the afferent reflex response and the ensuing modulation of the sympathetic autonomic system activity. We use a myriad of in vivo models including myocardial infarction, genetic knockouts and landbased microgravity research models. We apply physiology/electrophysiology, behavior assays and at the nanoscale, nanoparticle technologies and AFM.

G protein coupled receptor (GPCR) organization at the cell surface and its role in ligand efficacy

 

Coordinateur : Véronique Pons & Céline Galés

GPCRs represent the major pharmaceutical drug target. However, many drugs are associated with harmful side-effects and a poor clinical benefit-risk ratio that limit their use.
Recently, the concept of biased-agonism (ligand selecting some receptor-signaling pathways) paved the way for the development of pathway-specific drugs with higher efficacy and lower adverse events. Now, understanding the link between GPCR at the cell surface and the signaling/physiological outcome remains a major challenge for a more rational design of biased ligands.
By multiplexing high-resolution tools (FRET/BRET probes) to dissect and image the spatiotemporal GPCR signaling in living cells and 3D tissues, our goal is to identify the molecular basis underlying biased agonism/ligand efficacy at multiple cardiovascular GPCR drug targets (AT1-R, b2-AR, P2Y-R) by taking into account the existence of multiple receptor populations and different membrane architectures at the cell surface.

sélection de publications

Cardiac sensory afferents modulate susceptibility to anxio-depressive behaviour in a mouse model of chronic heart failure. KERMORGANT M, BEN SALEM J, IACOVONI J, CALISE D, DAHAN L, GUIARD BP, LOPEZ S, LAIREZ O, LASBORIES A, NASR N, PAVY-LE TRAON A, BEAUDRY F, SENARD JM, ARVANITIS DN.  Acta Physiol (Oxf). 2021 Apr;231(4):e13601. doi: 10.1111/apha.13601. Pubmed

Deciphering biased inverse agonism of cangrelor and ticagrelor at P2Y12 receptor. GARCIA C, MAUREL-RIBES A, NAUZE M, N’GUYEN D, MARTINEZ LO, PAYRASTRE B, SENARD JM, GALES C, PONS V. Cell Mol Life Sci. 2019 Feb;76(3):561-576. doi: 10.1007/s00018-018-2960-3. Pubmed

Structural evidence for a new elaborate 3D-organization of the cardiomyocyte lateral membrane in adult mammalian cardiac tissues.GUILBEAU-FRUGIER C, CAUQUIL M, KARSENTY C, LAIREZ O , DAMBRIN C, PAYRE B, CASSARD H, JOSSE C, SEGUELAS MH, ALLART S,BRANCHEREAU M, HEYMES C, MANDEL F,  DELISLE MB, PATHAK A, DAGUE E, SENARD JM, GALES C.  Cardiovasc Res. 2018 Oct 17. doi: 10.1093/cvr/cvy256. Pubmed 

Cardioprotective Angiotensin-(1-7) Peptide Acts as a Natural-Biased Ligand at the Angiotensin II Type 1 Receptor GALANDRIN S, DENIS C, BOULARAN C, MARIE J, M’KADMI C, PILETTE C, DUBROCA C, NICAISE Y, SEGUELAS MH, N’GUYEN D, BANÈRES JL, PATHAK A, SÉNARD JM, GALÉS C. Hypertension. 2016 Dec;68(6):1365-1374. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.116.08118. Pubmed

Dual agonist occupancy of AT1-R-α2C-AR heterodimers results in atypical Gs-PKA signaling. BELLOT M, GALANDRIN S, BOULARAN C, MATTHIES HJ, DESPAS F, DENIS C, JAVITCH J, MAZÈRES S, SANNI SJ, PONS V, SEGUELAS MH, HANSEN JL, PATHAK A, GALLI A, SÉNARD JM, GALÉS C.  Nat Chem Biol. 2015 Apr;11(4):271-9. doi: 10.1038/nchembio.1766. Pubmed

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