Un modèle simple mais puissant révèle les mécanismes du développement neuronal

On dit souvent que toute chose a une fin. C'est particulièrement vrai pour les neurones, plus précisément les extensions appelées axones transmettant des signaux électrochimiques à d'autres cellules nerveuses. Sans l'arrêt contrôlé de la croissance des neurones individuels, la construction efficace et précise d'un système nerveux est sérieusement menacée.

Les scientifiques du Scripps Research Institute ont maintenant découvert de nouvelles perspectives sur le réseau de réglementation derrière cette fin, comme le révèle l'étude publiée dans la revue Development. Les chercheurs se sont concentrés sur les axones, soit de longues structures cellulaires qui se projettent vers l'extérieur du corps du neurone. Lorsque les cellules nerveuses se déclenchent, c'est l'axone qui transmet le signal électrochimique à d'autres neurones. Au cours de leur développement, les axones s'étendent, changent leur croissance en réponse aux indices de guidage cellulaire et forment des synapses. Selon les chercheurs, on retrouve une structure spécialisée sur la fin de chaque axone appelé un cône de croissance. Le développement réussi dépend du fait que le cône de croissance s'arrête à la bonne destination et lorsque l'axone a la bonne longueur, un processus connu sous le nom de terminaison axonale.

En utilisant le ver nématode C. elegans comme modèle, les chercheurs ont découvert pour la première fois que l'effondrement du cône de croissance avant la terminaison axonale est prolongé lorsque le cône de croissance passe d'un état dynamique à un état statique. Selon les chercheurs, une protéine de concentrateur de signalisation appelée RPM-1 est nécessaire pour réguler l'effondrement des cônes de croissance au cours de la terminaison axonale. Ce serait donc la nature prolongée du processus qui est susceptible de rendre la transition, et la résiliation, permanente.

Selon les chercheurs,  ces résultats fournissent de nouveaux détails sur la façon dont l'effondrement du cône de croissance est régulé lors de la terminaison axonale in vivo. Selon ces derniers, l'étude montre également que la signalisation RPM-1 déstabilise les microtubules des cellules nerveuses - de grosses molécules qui fournissent une structure cellulaire critique, pour faciliter l'effondrement du cône de croissance et la terminaison axonale. Ils ont découvert que, alors que la signalisation RPM-1 déstabilise les microtubules axonaux, le stabilisant des microtubules Tau inhibe potentiellement RPM -1, ce qui était auparavant inconnu selon ces derniers.

Les chercheurs croient que l'inhibition Tau de RPM-1 est nécessaire pour le bon développement des axones, et offre la première preuve que RPM-1 peut être régulé in vivo dans les neurones. Ils croient également que recherche aurait des implications pour le développement de troubles neurologiques. Dans les modèles de souris, RPM-1 est une force active dans la dégénérescence axonale et TAU ​​a été liée à des troubles neurologiques, y compris la maladie d'Alzheimer et la démence frontale temporale.