L’inactivation d’un complexe protéique particulier qui joue un rôle clé dans la désactivation des gènes conduit à ce que les cellules nerveuses ne produisent pas suffisamment de neurotransmetteurs essentiels. Cela pourrait faire partie de l’explication de maladies telles que la maladie de Parkinson et les troubles anxieux. C’est le résultat d’une découverte par des chercheurs de l’Université d’Umeå, de l’Université de Lund et du Karolinska Institutet.
Nous avons vu que si ce complexe protéique est inactivé, la capacité à maintenir désactivés les gènes qui contrôlent d’autres fonctions est altérée. Ceci, à son tour, arrête les gènes nécessaires au maintien de la fonction des cellules nerveuses. Dans les études animales, nous pouvons voir un changement dans le comportement des animaux qui est similaire à ceux qui se produisent dans la maladie de Parkinson. »
Johan Holmberg, professeur au département de biologie moléculaire, Université d’Umeå, Suède, l’un des principaux auteurs de l’étude
Après la formation des neurones au cours du développement fœtal, ils conservent souvent leur identité et leur fonction pour le reste de la vie. En plus du besoin de programmes génétiques nécessaires pour former et maintenir la cellule nerveuse active, les gènes contrôlant d’autres propriétés doivent également être « silencieux » en permanence. L’étude actuelle montre que ce silençage de gènes non pertinents dépend d’un complexe protéique spécifique, PRC2.
Sans un complexe PRC2 fonctionnel, les neurones matures qui produisent les importants neurotransmetteurs dopamine et sérotonine perdent progressivement leur identité et leur fonction. Dans la maladie de Parkinson, les cellules qui produisent la dopamine meurent, tandis qu’un manque de sérotonine est associé à des problèmes de santé mentale. Lorsqu’ils ont été testés sur des souris, les chercheurs ont observé un changement progressif du comportement des souris, tels que des symptômes moteurs typiques de la maladie de Parkinson.
« Si nous pouvons voir que les mécanismes contrôlant la régulation des gènes font partie de la raison pour laquelle les maladies qui endommagent le système nerveux se produisent, cela pourrait ouvrir de nouvelles possibilités intéressantes pour le diagnostic et le traitement, mais il reste encore un long chemin à parcourir », déclare Johan Holmberg.
L’étude a été réalisée en supprimant un composant vital du complexe protéique PRC2 dans les types de cellules nerveuses d’intérêt chez la souris. Les effets ont ensuite été étudiés à l’aide de la microscopie, d’études comportementales, d’électrophysiologie et d’une analyse combinée de l’expression des gènes et des modifications des histones, les protéines autour desquelles les longues bobines d’ADN des chromosomes sont enroulées.
Les chercheurs envisagent désormais d’aller plus loin et d’étudier si les mécanismes étudiés dans des modèles murins sont bien impliqués dans des troubles neurodégénératifs ou mentaux. De plus, les chercheurs veulent découvrir ce qui contrôle exactement la régulation négative des gènes lorsque le complexe PRC2 est inactivé. Une observation intéressante faite dans l’étude est que le sous-type même de neurones producteurs de dopamine qui meurent dans la maladie de Parkinson présente une sensibilité particulière à la perte d’activité PRC2, et ils ont présenté des changements significativement plus importants dans l’expression des gènes que les autres neurones. Les mécanismes derrière cette sensibilité sélective sont l’une des choses qu’ils veulent expliquer.
L’étude est publiée dans la revue scientifique Science Advances.
