La Florida Atlantic University a reçu une subvention de 2,4 millions de dollars des National Institutes of Health pour étudier comment un récepteur immunitaire dans les neurones joue un rôle fondamental dans la fonction cérébrale, le comportement et la santé psychiatrique. Le prix, financé par l'Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux du NIH, soutient des recherches révolutionnaires qui remettent en question les hypothèses de longue date sur le fonctionnement du cerveau.
Dirigé par Ning Quan, Ph.D., chercheur principal, professeur au Département des sciences biomédicales du Charles E. Schmidt College of Medicine de la FAU et membre du FAU Stiles-Nicholson Brain Institute, le projet se concentre sur un récepteur appelé récepteur de l'interleukine-1 de type 1 (IL-1R1). Alors que l'IL-1R1 a traditionnellement été étudiée pour son rôle dans l'inflammation et les réponses immunitaires, des découvertes récentes montrent que ce récepteur est également exprimé dans certains neurones, où son fonctionnement normal est resté largement inconnu.
Des travaux antérieurs de l'équipe de recherche ont démontré que l'IL-1R1 neuronale est essentielle aux changements de comportement provoqués par le stress social chronique, pointant vers un rôle beaucoup plus large et jusqu'alors méconnu dans le cerveau sain.
Cette nouvelle subvention du NIH nous donne l’opportunité de définir pleinement le rôle physiologique de l’IL-1R1 neuronale dans le cerveau, un rôle resté inexploré pendant des décennies. Grâce à ce financement, nous pouvons passer des observations comportementales à une compréhension détaillée de la manière dont ce récepteur régule dynamiquement l'activité synaptique, le remodelage des circuits et la plasticité dépendante de l'expérience. En fin de compte, ce travail nous permettra de connecter des événements de signalisation moléculaire dans des neurones spécifiques à des comportements sociaux complexes, offrant ainsi une vision beaucoup plus approfondie de la façon dont le cerveau s'adapte à l'environnement social.
Ning Quan, Ph.D., chercheur principal, professeur, Département des sciences biomédicales, Charles E. Schmidt College of Medicine de la FAU
Les chercheurs examineront où et quand l’IL-1R1 est exprimée dans le cerveau, comment son expression change en réponse à l’expérience et comment elle influence la communication entre les neurones. Une attention particulière sera portée aux circuits hippocampiques impliqués dans la discrimination sociale, une composante essentielle de l'interaction sociale normale.
La recherche a notamment révélé que les neurones exprimant l’IL-1R1 peuvent modifier l’activité et la plasticité des neurones voisins qui n’expriment pas eux-mêmes le récepteur, à condition qu’ils soient directement connectés. Cette découverte suggère que l'IL-1R1 fonctionne au niveau des circuits neuronaux plutôt qu'au niveau des cellules individuelles, redéfinissant ainsi la façon dont les molécules de signalisation liées au système immunitaire sont comprises en neurosciences.
« Cette recherche est particulièrement intéressante pour le domaine des troubles neurologiques et neurodéveloppementaux car elle remet en question la séparation traditionnelle entre la signalisation immunitaire et la communication neuronale », a déclaré Randy D. Blakely, Ph.D., co-chercheur du projet, directeur exécutif du FAU Stiles-Nicholson Brain Institute, professeur distingué David JS Nicholson en neurosciences et professeur de sciences biomédicales au Schmidt College of Medicine. « En démontrant que l'IL-1R1 façonne activement la fonction synaptique et la connectivité des circuits, ce travail ouvre de nouvelles voies conceptuelles pour comprendre les troubles dans lesquels les réseaux cérébraux et les comportements sociaux sont perturbés. Ces informations pourraient finalement guider des stratégies d'intervention plus précises qui ciblent le dysfonctionnement des circuits plutôt que les seuls symptômes. »
En découvrant les mécanismes moléculaires par lesquels l'IL-1R1 neuronale façonne les connexions synaptiques et le comportement, le projet devrait modifier les paradigmes actuels sur la relation entre le système immunitaire et le cerveau. Les résultats pourraient également indiquer de nouvelles cibles thérapeutiques pour les troubles psychiatriques et neurodéveloppementaux, notamment l’autisme, dans lesquels le comportement social et le développement des circuits sont perturbés.
« Ce prix du NIH reflète l'importance et la promesse d'une recherche qui traverse les frontières disciplinaires pour répondre à certaines des questions les plus complexes en science du cerveau », a déclaré Lewis S. Nelson, MD, doyen et chef des affaires de santé du FAU Schmidt College of Medicine. « Nos chercheurs pourront poursuivre des découvertes qui non seulement font progresser les connaissances fondamentales, mais auront également des implications significatives pour la santé humaine. Cet investissement met en évidence le rôle croissant de la Florida Atlantic University en tant que leader de la recherche innovante en neurosciences.
Les collaborateurs de la subvention sont Jianning « Jenny » Wie, Ph.D., professeur agrégé au Département des sciences biomédicales de la FAU.
