Une découverte qui pourrait améliorer les options de traitement pour les patients atteints de maladies neurodégénératives a été faite par des scientifiques du King’s College de Londres et de l’Université de Bath au Royaume-Uni.
Cette découverte est centrée sur une molécule qui joue un rôle important dans le développement des cellules nerveuses et qui est connue pour contribuer à la maladie en cas de dysfonctionnement. Auparavant, on pensait que cette molécule était limitée au noyau de la cellule (l’organite contenant l’ADN d’une cellule et séparé du reste de la cellule par une membrane) mais cette nouvelle étude confirme une découverte antérieure de la même équipe selon laquelle elle peut aussi se trouve dans le cytoplasme (l’intérieur aqueux d’une cellule). L’étude démontre également pour la première fois que le pool cytoplasmique de cette protéine est fonctionnellement actif.
Cette découverte a des implications importantes pour la recherche sur les maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer et la maladie du motoneurone.
La découverte, décrite dans Biologie actuelle a été réalisée par le professeur Corinne Houart du King’s College de Londres en collaboration avec le Dr Nikolas Nikolaou du département des sciences de la vie de Bath.
Perte de la fonction nerveuse
Les scientifiques savent depuis un certain temps que les protéines d’épissage – les molécules étudiées dans cette recherche – peuvent parfois s’agréger et former des complexes insolubles dans le cytoplasme de la cellule, et que ces complexes peuvent interférer avec la fonction d’un neurone (cellule nerveuse), entraînant éventuellement le neurone perdre sa fonction et dégénérer. Cependant, cette étude est la première à montrer qu’une protéine d’épissage majeure peut être trouvée dans des complexes protéine/ARN messager (appelés granules d’ARN), dans les axones des cellules nerveuses.
Les axones sont les longues projections qui éloignent les impulsions électriques du corps de la cellule nerveuse, connectant les neurones aux neurones voisins ou transmettant des informations des neurones aux tissus du corps (par exemple, les muscles ou la peau). Le dysfonctionnement des axones est connu pour être la cause de nombreux troubles neurologiques progressifs, de sorte que la découverte de protéines d’épissage dans cette partie de la cellule nerveuse laisse entrevoir le mécanisme qui pourrait donner lieu à la maladie.
Façonner la molécule d’ARN messager
Les chercheurs ont découvert que la protéine d’épissage SNRNP70 se lie à des brins d’ARN messager (ARNm) et les façonne ensuite. Ces brins transportent l’information génétique de l’ADN du noyau d’une cellule vers le cytoplasme de la cellule. L’information portée par l’ARNm est utilisée pour créer d’autres protéines, les éléments constitutifs de la vie. L’équipe a également découvert que la protéine d’épissage est nécessaire pour que l’ARNm se déplace du corps de la cellule nerveuse le long des axones vers des parties plus périphériques d’un neurone.
Commentant cette recherche, qui utilise le poisson zèbre comme système de modèle génétique, le Dr Nikolaou a déclaré : « Lorsque nous avons interféré avec la fonction de la protéine d’épissage, nous avons vu que les motoneurones ne se formaient pas bien. Ils n’ont pas réussi à établir des connexions là où ils auraient dû, et ils ont perdu d’autres connexions importantes. Ce type de comportement est également observé dans la neurodégénérescence humaine. Cependant, lorsque SNRNP70 a été réintroduit uniquement dans le cytoplasme et les axones de ces neurones, il a suffi à restaurer la connectivité motrice et la fonction neuronale une fois de plus.
Bien qu’il s’agisse d’un petit poisson d’eau douce, le poisson zèbre est une espèce dont le système nerveux est remarquablement similaire à celui que l’on trouve chez l’homme.
Dans la prochaine phase de cette recherche, le Dr Nikolaou prévoit d’explorer la fonction précise de cette protéine dans les axones. « Nous savons que les protéines interagissent avec d’autres protéines, alors avec quelles protéines cette molécule interagit-elle ? Et que se passe-t-il lorsque nous retirons ces complexes du cytoplasme – comment cela affecte-t-il la fonction neuronale ?
Maintenant que nous savons que ces types de molécules ont une fonction en dehors du noyau, nous devrons aborder la neurodégénérescence sous un angle différent, en nous demandant comment ces agrégats pathogènes interfèrent avec la fonction de ces protéines non seulement dans le noyau mais aussi dans le cytoplasme. , et quel rôle ils jouent dans la dégradation des neurones. C’est quelque chose auquel on n’avait pas pensé auparavant. »
Dr Nikolas Nikolaou, Département des sciences de la vie, Université de Bath
