Une nouvelle voie du développement des axones : première étape vers la régénération après une lésion

Recherche Mis en ligne le 19 avril 2018
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Une étude conduite par Bassem Hassan, chef d’équipe à l’ICM, et réalisée avec le VIB Leuven, a permis d’identifier une nouvelle voie impliquée dans la croissance des axones au cours du développement et après une lésion chez la mouche du vinaigre. Les résultats sont publiés dans la revue Frontiers in Cellular Neuroscience.

Les lésions du système nerveux central comme les traumatismes de la moelle épinière ou la neurodégénérescence ont des conséquences à long terme et entrainent des handicaps plus ou moins sévères. La principale difficulté vient du fait que les connexions qui ont été rompues ne parviennent pas à se régénérer après le traumatisme. Comprendre les mécanismes fondamentaux du développement et de la croissance des axones, les prolongements des neurones qui permettent la transmission de l’influx nerveux, est un enjeu majeur et une première étape vers la restauration des fonctions perdues.

Une étude conduite par Bassem Hassan s’est penchée sur cette question en réalisant un criblage génétique chez la drosophile afin d’identifier les gènes impliqués dans la croissance des axones après une lésion. Le système nerveux central de la drosophile présente de nombreuses similitudes avec celui des mammifères dans tous ses aspects clés, morphologiques, génétiques et moléculaires. Il constitue donc un modèle puissant et pertinent pour étudier la régénération axonale.

Les chercheurs ont étudié plus de 300 gènes et ont réussi à en identifier 13 impliqués dans la croissance des axones des neurones du système nerveux central. Ils ont ensuite analysé l’effet de ces gènes chez la drosophile après une lésion du système nerveux central. Trois d’entre eux sont impliqués de façon importante comme régulateurs de la croissance axonale : Dscam1, Faf et JNK.

Pour comprendre le fonctionnement réel de ces régulateurs au niveau moléculaire et cellulaire, les scientifiques, conduits par Marta Koch, première auteure de l’étude, ont conduit des analyses supplémentaires. Ils mettent en évidence que les 3 gènes interagissaient au sein d’une nouvelle voie de signalisation de la croissance et de la régénération des axones. Dans celle-ci, Faf soutient la régénération des axones après une lésion via Dscam1 et la signalisation JNK.

Des données antérieures suggèrent que ce mécanisme est conservé chez les mammifères, ouvrant de nouvelles perspectives dans l’étude du développement et de la régénération des axones après une lésion.

Référence : A Fat-Facets-Dscam1-JNK Pathway Enhances Axonal Growth in Development and after Injury. Koch M, Nicolas M, Zschaetzsch M, de Geest N, Claeys A, Yan J, Morgan MJ, Erfurth ML, Holt M, Schmucker D, Hassan BA. Front Cell Neurosci. 2018 Feb 8