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MALADIES NEURODÉGÉNÉRATIVES : Et si les neurones se réveillaient pour mourir ?

Actualité publiée il y a 1 mois 3 semaines 3 jours
PLoS Biology
La plupart des neurones du cerveau sont post-mitotiques, c’est-à-dire, qu’une fois matures, ils perdent la capacité de se diviser (Visuel Fotolia 204183905)

La plupart des neurones du cerveau sont post-mitotiques, c’est-à-dire, qu’une fois matures, ils perdent la capacité de se diviser. Pendant de nombreuses années, on a supposé que cet état post-mitotique était permanent. Cette recherche confirme de récentes découvertes ayant montré qu’une petite proportion de ces neurones réintègre pourtant le cycle cellulaire. L’équipe de neurobiologistes de l'Université de Hong Kong, révèle que ces neurones qui réintègrent le cycle cellulaire passent rapidement à la sénescence. Ces travaux, publiés dans la revue PLoS Biology, contribuent ainsi à décrypter le développement de maladies neurodégénératives.

 

Car ce processus rare apparaît plus fréquent dans les maladies neurodégénératives et notamment dans la maladie d’Alzheimer, ce qui apporte de nouveaux indices sur les mécanismes pathogéniques en cause dans la neurodégénérescence. Les chercheurs chinois écrivent que « lorsque ces neurones se réveillent, ils meurent ».

Se réveiller juste pour mourir

L’étude exploite des bases de données accessibles au public de données « snRNA-seq », dans le cadre desquelles des noyaux individuels ont été isolés et leur ARN séquencé, ce qui « donne » un instantané de ce que fait une cellule au moment de l'isolement. Le cycle cellulaire se déroule à travers des phases distinctes, notamment la croissance, la synthèse de l'ADN, la croissance spécifique à une division et la mitose, et chaque phase est caractérisée par un ensemble spécifique de protéines nécessaires à sa réalisation. Les scientifiques ont donc utilisé ces données pour snRNA-seq pour déterminer dans quelle phase du cycle se trouvait un noyau spécifique.

 

L’analyse a porté sur plus de 30.000 noyaux et à chacun d’eux a été attribué un score basé sur le niveau d’expression d’un ensemble d’environ 350 gènes liés au cycle cellulaire. Cette analyse bioinformatique révèle que :

 

  • de petites populations de neurones excitateurs sont réintégrés dans le cycle cellulaire ;
  • pour la plupart, ces cellules ne parviennent pas à aller jusqu’au bout du cycle, c’est-à-dire jusqu’à la production de neurones filles ;
  • ces neurones qui réintègrent le cycle cellulaire présentent également une expression élevée de gènes associés à la sénescence ;
  • en d’autres termes, ces cellules ne se sont donc réveillées que pour entrer en sénescence.

Le même constat est fait dans la maladie d’Alzheimer : une partie des neurones du cerveau des patients atteints de la maladie d'Alzheimer réintègrent le cycle cellulaire à un rythme plus élevé, et une fois réintégrés dans le cycle cellulaire, ils présentent une expression accrue de plusieurs gènes de risque de dégénérescence notamment de gènes qui contribuent directement à la production d’amyloïde, la protéine toxique caractéristique de la maladie ;

 

Idem, dans la maladie de Parkinson : les cerveaux de patients atteints de la maladie de Parkinson et de démence à corps de Lewy présentent également une augmentation de la proportion de neurones réintégrant le cycle cellulaire.

 

Quelle signification neurobiologique ? Cette réintégration accrue de neurones matures dans le cycle cellulaire particulièrement importante dans le cerveau malade n'est pas encore totalement comprise, cependant l'approche bio-analytique développée pour ces travaux promet d’apporter des informations plus approfondies sur les sous-populations neuronales du cerveau concernées ainsi que sur les mécanismes pathologiques des maladies neurodégénératives.

 

De plus, cette approche analytique pourrait aussi aider à mieux comprendre le développement d’autres maladies caractérisées par une sénescence cellulaire.

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