Visualisation de la différenciation cellulaire cardiaque par microscopie confocale

Confocal microscopy: a tool to visualise differentiation of stem cells into cardiomyocytes

¹ CRBM, CNRS FRE 2593, 1919, route de Mende, 34293 Montpellier, France. Tel. : 04 67 61 34 32. Fax : 04 67 52 15 59.
² E-mail : amery@crbm.cnrs-mop.fr

Résumé

La microscopie confocale offre des avantages importants sur la microscopie à épifluorescence conventionnelle. Elle fonctionne comme un « microtome optique » restituant une excellente définition d’image d’un plan focal donné dans un objet biologique épais. De plus, la présence d’un disque de Nipkow sur le microscope confocal multiplie la vitesse d’acquisition des images. Néanmoins, la restauration mathématique des images acquises en microscopie à champ large permet d’obtenir une résolution d’images similaire à celle obtenue en imagerie confocale. Ces technologies d’imagerie cellulaire nous permettent de suivre la différenciation cardiaque de cellules souches embryonnaires (ES) de Souris au sein de structures tridimensionnelles appelées corps embryoïdes. Nous visualisons notamment la formation des sarcomères dans les cellules cardiaques en cours de différenciation. D’autre part, la vitesse d’acquisition des images avec le microscope confocal équipé d’une roue de Nipkow nous permet d’enregistrer les oscillations rapides de calcium dans les cardiomyocytes au sein des corps embryoïdes.

Abstract

Confocal microscopy offers important advantages compared to conventional epifluorescence microscopy. It works as an “optical microtome” leading to a accurate image resolution of a defined focal plane. Furthermore, the addition of a Nipkow disk on the confocal microscope greatly accelerates the image acquisition, up to 30 frames per second. Nevertheless, the software-assisted mathematical restoration of images acquired using a wide-field microscope allows to get images with a resolution similar to the one obtained in confocal microscopy. These imaging technologies allowed us to monitor on line cardiac differentiation of murine embryonic stem (ES) cells within 3D structures called embryoid bodies. The high rate acquisition of images using the confocal microscope equipped with a Nipkow disk allows to monitor calcium spiking in differentiating cardiomyocytes within embryoid bodies.