Comme l’usure qui provoque des courts-circuits dans les systèmes électriques, les neurones du système nerveux humain sont sensibles aux processus dégénératifs qui perturbent le flux d’informations. Dans le corps humain, une transmission défectueuse entre les neurones peut avoir de graves conséquences, entraînant des affections appelées neuropathies, qui provoquent des engourdissements, des douleurs, des picotements et une faiblesse dans les zones touchées.
Les neurones dégénèrent pour diverses raisons, notamment des facteurs génétiques, des conditions telles que l’alcoolisme et l’exposition à des produits chimiques, des toxines ou des virus infectieux. Aux États-Unis, quelque 20 millions de personnes souffrent de dégénérescence neuronale qui culmine en neuropathie. Bon nombre de ces personnes sont des patients atteints de diabète sévère et des patients subissant une chimiothérapie pour un cancer.
La biologie fondamentale sous-jacente à la dégénérescence neuronale et à la neuropathie n’est pas bien comprise. Mais maintenant, grâce à une subvention de 1,25 million de dollars sur 5 ans du National Institutes of Health National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), les chercheurs de la Lewis Katz School of Medicine de l’Université Temple ont la possibilité d’étudier si une molécule moléculaire unique Ce mécanisme est commun au déclin de la fonction neuronale observé dans plusieurs maladies neurodégénératives.
Dans des conditions aussi apparemment diverses que le glaucome, la sclérose latérale amyotrophique (SLA) et la neuropathie induite par le diabète, la première partie des cellules nerveuses à dégénérer sont les axones, les longues et délicates projections que les cellules nerveuses s’étendent vers d’autres tissus, y compris les muscles et la peau. La découverte d’une voie moléculaire unificatrice qui entraîne la dégénérescence axonale pourrait ouvrir la voie au développement d’un médicament unique capable de traiter une gamme de conditions neuropathologiques.
« L’idée que différentes formes de dégénérescence axonale ont un mécanisme similaire vient de nos études sur une enzyme axo-dégénérative, Dual Leucine-zipper Kinase (DLK), et comment elle régule les protéines appelées facteurs de survie axonale », a expliqué Gareth Thomas, PhD, Professeur agrégé de sciences neuronales et d’éducation biomédicale et de science des données à la Katz School of Medicine, professeur agrégé au Shriners Hospitals Pediatric Research Center et chercheur principal de la nouvelle subvention.
Les facteurs de survie des axones maintiennent normalement la santé et l’intégrité des axones. Dans la neuropathie, la DLK déclenche la destruction des facteurs de survie, conduisant à une dégénérescence axonale. Mais le mécanisme sous-jacent à la dégénérescence induite par DLK n’est pas clair. Le Dr Thomas soupçonne que la clé de ce processus de destruction implique la modification de la DLK et des facteurs de survie des axones par une substance grasse collante connue sous le nom de palmitate, qui attache la DLK et les facteurs de survie aux vésicules – de minuscules sphères riches en lipides qui se déplacent rapidement le long de axones.
Avec le nouveau financement du NIH, le Dr Thomas a l’intention d’approfondir la compréhension de la biologie fondamentale derrière ce processus, connu sous le nom de palmitoylation, et comment il contrôle la destruction des facteurs de survie des axones par la DLK.
Notre espoir est que grâce à ce travail, nous serons en mesure d’identifier de nouvelles protéines impliquées dans la survie des axones. Cela pourrait révéler de nouvelles cibles thérapeutiques qui pourraient guider le développement de médicaments pour améliorer les conditions neurodégénératives. »
Dr Gareth Thomas, professeur agrégé
Le Dr Thomas travaillera en étroite collaboration avec les collaborateurs George Smith, PhD, et Gianluca Gallo, PhD, professeurs au Département des sciences neuronales de la Katz School of Medicine et du Centre de recherche pédiatrique des Hôpitaux Shriners, et Linda van Aelst, PhD, Harold et Florence & Ethel McNeill Professeur de recherche sur le cancer au Cold Spring Harbor Laboratory. Les chercheurs réaliseront leurs études sur des modèles cellulaires et animaux.
