Les scientifiques ont découvert que les neurones exposés au Botox (toxine botulique a) ne survivent pas seulement – ils ripostent. Une nouvelle étude montre que de minuscules fragments d'ARNt, un type de matériel génétique, aident à protéger les cellules nerveuses en bloquant un type spécifique de mort cellulaire appelée ferroptose, qui est causée par le stress et l'accumulation de fer dans le corps. Cette percée explique pourquoi le Botox paralyse les muscles sans tuer les neurones qui les contrôlent – et pourraient conduire à des utilisations médicales et cosmétiques plus durables et plus précises de la toxine.
A new study led by PhD student Arik Monash, under the supervision of Professor Hermona Soreq from The Edmond and Lily Safra Center for Brain Sciences (ELSC) at The Hebrew University of Jerusalem, Professor Joseph Tam from the School of Pharmacology and Dr Osnat Rosen from the Israeli Institue of Chemical Defense, reveals how a unique class of small RNA fragments helps neurons resist the damaging effects of botulinum Neurotoxine A (BONT / A) – La toxine biologique la plus puissante du monde.
Bien que BONT / A bloque la communication nerveuse et induit une paralysie temporaire, il évite paradoxalement de tuer les neurones qu'elle affecte. Cette double nature sous-tend à la fois ses dangers et son utilisation généralisée dans les procédures médicales et cosmétiques. Pourtant, jusqu'à présent, la base moléculaire de cette survie des neurones est restée inconnue.
L'étude a révélé que des fragments d'ARN de transfert spécifiques – en particulier 5'lystTT TRFS – s'accumulent dans les neurones exposés à Bont / A. Ces fragments interagissent avec les protéines de liaison à l'ARN et les transcrits d'ARN messager pour bloquer un type de mort cellulaire appelée ferroptose, qui est entraînée par le stress oxydatif et l'accumulation de fer. Dans le blocage de la ferroptose, ces fragments protègent les neurones de la dégénérescence.
« Nos résultats suggèrent que les neurones sous le stress toxique n'attendent pas passivement de mourir », a déclaré Monash. « Ils déploient activement des fragments d'ARN pour repousser les signaux de mort. Cette réponse pourrait aider à expliquer les effets durables des traitements thérapeutiques botuliques et pourrait un jour éclairer les thérapies pour d'autres conditions neurodégénératives. »
Une analyse plus approfondie a révélé que ces fragments protecteurs d'ARN partagent souvent un motif de séquence de 11 nucléotides, ce qui améliore leur capacité à faire taire les gènes impliqués dans la mort cellulaire et la signalisation cholinergique. Ce motif a été trouvé dans les cultures de cellules humaines et dans les tissus du rat, suggérant un mécanisme conservé de manière évolutive pour la défense neuronale.
Le professeur Soreq, qui a supervisé la recherche, a expliqué: « Nous savons depuis des années que la toxine botulique paralyse les muscles sans détruire les neurones qui les contrôlent – mais nous ne comprenons jamais pleinement pourquoi. Cette étude montre que les neurones eux-mêmes montent une défense thérapeutique active, qui pourrait être exploitée pour développer des applications thérapeutiques plus précises et plus longues. » «
