211service.com
Protéines liées au développement des fibres nerveuses
Lorsque Frank Gertler, professeur de biologie au MIT, a élevé des souris auxquelles il manquait un certain ensemble de gènes, il s'attendait à ce que leurs cellules cérébrales aient des fibres nerveuses défectueuses et mal acheminées. À sa grande surprise, il a vu des neurones mutants qui ressemblaient à des œufs au plat : les somas – ou corps cellulaires – étaient intacts, mais les dendrites en forme de branche et les axones longs et maigres manquaient.
Dans un embryon de souris normal (en haut), après 16,5 jours de gestation, les axones sont visibles en rouge car ils s'étendent du cortex vers le haut vers une partie du cerveau appelée capsule interne. Chez une souris dépourvue de protéines Ena/Vasp (en bas), les axones ne se développent pas.
Le neurone typique du cortex cérébral a un seul axone, qui relaie les informations vers d'autres cellules, et de nombreuses dendrites plus courtes, qui reçoivent des messages d'autres cellules. Les souris génétiquement modifiées de l'étude ont produit des cellules cérébrales incapables d'étendre des axones ou des dendrites ou de se connecter avec d'autres neurones.
La famille de protéines codées par les trois gènes que Gertler étudiait, connues sous le nom de protéines Ena/Vasp, s'avère jouer un rôle essentiel dans le développement des fibres nerveuses. La manipulation de ces protéines pourrait un jour aider à réparer les lésions de la colonne vertébrale et d'autres dommages causés par des connexions cellulaires défectueuses. Nous pensons que les mécanismes que nous avons commencé à démêler pourraient ouvrir la porte à des thérapies régénératives potentielles pour la neurodégénérescence ou les lésions cérébrales, dit Gertler.
La forme d'une cellule est déterminée par son cytosquelette - les piliers internes et les poutres qui poussent contre la membrane cellulaire. Pour se déplacer et changer de forme, une cellule doit remodeler son cytosquelette. C'est comme si la cellule lisait les feux de circulation et essayait de savoir où aller, dit Gertler. Les protéines Ena/Vasp sont les navigateurs des excroissances nerveuses appelées neurites, les précurseurs des axones et des dendrites.
Les protéines sont situées à l'extrémité des filopodes d'un neurite, de courtes extensions qui reçoivent des signaux environnementaux et les traduisent en instructions pour la cellule. Ces instructions indiquent à la cellule soit de continuer à étendre les filopodes, en allongeant les filaments de protéines, soit d'arrêter la croissance.
C'est l'une des premières études qui découvrent les premières étapes de la façon dont un neurone différencié commence à acquérir sa morphologie unique, dit Gertler.