Lorsque les cellules du système nerveux central du cerveau et de la colonne vertébrale sont endommagées par une maladie ou une blessure, elles ne parviennent pas à se régénérer, ce qui limite la capacité du corps à récupérer. En revanche, les cellules nerveuses périphériques qui desservent la plupart des autres zones du corps sont plus capables de se régénérer. Les scientifiques depuis des décennies ont recherché des indices moléculaires pour expliquer pourquoi les axones – les projections filiformes qui permettent la communication entre les cellules du système nerveux central – ne peuvent pas se réparer après un accident vasculaire cérébral, des lésions de la moelle épinière ou des lésions cérébrales traumatiques.
Dans un écran massif de 400 gènes de souris, les chercheurs de la Yale School of Medicine ont identifié 40 gènes activement impliqués dans la suppression de la régénération des axones dans les cellules du système nerveux central. En modifiant l’un de ces gènes, ils ont pu restaurer les axones dans les nerfs oculaires de souris endommagées par le glaucome.
Les résultats sont rapportés le 2 mars dans la revue Rapports de cellule.
«Cela ouvre un nouveau chapitre dans la recherche sur la régénération», a déclaré Stephen Strittmatter, professeur Vincent Coates de neurologie et professeur de neurosciences et auteur principal de l’étude.
Au cours des dernières décennies, Strittmatter et d’autres scientifiques ont découvert une poignée de gènes impliqués dans la suppression de la régénération des cellules du système nerveux central. Mais l’avènement des ARN pour faire taire l’expression des gènes et de nouvelles technologies d’édition de gènes capables d’éliminer des gènes uniques et d’évaluer leur impact fonctionnel a permis aux chercheurs d’élargir considérablement leur recherche d’autres coupables.
Parmi les 400 gènes candidats que l’équipe de Yale avait précédemment identifiés dans des cultures de neurones corticaux, ils ont pu montrer qu’un sur 10 de ces gènes avait un impact direct in vivo sur la régénération des axones dans les cellules du système nerveux central chez la souris. L’un des 40 gènes édités code pour un régulateur du système immunitaire connu sous le nom d’interleukine-22. L’élimination de ce médiateur immunitaire a modifié l’expression de nombreux gènes de régénération neuronale et a considérablement augmenté la régénération axonale dans des modèles murins de glaucome, ont-ils découvert.
Des recherches futures exploreront comment la modification ou le blocage de ces 40 gènes pourrait affecter la réparation des neurones endommagés par un accident vasculaire cérébral et des lésions traumatiques du cerveau et de la moelle épinière, a déclaré Strittmatter.
La source:
Référence du journal:
Lindborg, JA, et coll. (2021) L’écran de régénération du nerf optique identifie plusieurs gènes limitant la réparation neurale chez l’adulte. Rapports de cellule. doi.org/10.1016/j.celrep.2021.108777.
