Sujet: Molécules de guidage des axones

[TDelrieu]

Vers la guérison : la recherche novatrice du Dr Joseph Culotti avec des nématodes et la promesse de réparation des lésions médullaires

Mise à jour : 2-05-2006

(…) Le Dr Joseph Culotti, chercheur principal à l'Institut de recherche Samuel Lunenfeld de l'Hôpital Mount Sinai, qui fait partie du Réseau de recherche en santé de l'Université de Toronto, effectue de la recherche pour essayer d'éliminer les coûts physiques et psychologiques des lésions médullaires. Il espère qu'une meilleure compréhension du développement de la moelle épinière débouchera sur de nouvelles méthodes permettant de réparer ces lésions.

Contrairement aux autres chercheurs en santé qui utilisent des souris et des rats pour étudier la nature des lésions médullaires, le Dr Culotti étudie des vers, plus précisément le nématode C. elegans.

« C. elegans représente l'un des animaux les plus simples auquel nous pouvons appliquer le puissant outil de la génétique pour comprendre comment le système nerveux se développe » , affirme le Dr Culotti.

Même si les vers ne possèdent que 302 neurones (cellules nerveuses), comparativement aux humains qui en ont des milliards, l'équipe du Dr Culotti a le mérite d'avoir découvert d'étonnantes similitudes entre la manière dont les neurones des nématodes se développent et se déplacent et le fonctionnement de ce processus dans le développement de la moelle épinière chez les humains.

La clé pour clarifier ce processus est de mieux comprendre ce qui se produit au niveau moléculaire : quels gènes sont actifs, quels signaux sont envoyés, comment ces signaux sont reçus, et quel est le résultat de ces communications. En d'autres termes, ce qui est activé et ce qui est désactivé, et comment cela se répercute sur le développement de la moelle épinière.

Le processus commence par une molécule appelée UNC-6, ou nétrine, aussi connue comme signal de guidage, qui sait où et comment les neurones doivent former des extensions cellulaires. Ces extensions, appelées axones, sont de longues fibres (qui peuvent atteindre un mètre chez les humains) qui transmettent l'influx nerveux d'un neurone à l'autre. Avant que ces axones puissent se former, l'information provenant d'UNC-6 doit être relayée aux neurones en développement. Cette tâche revient à deux autres molécules, UNC-5 et UNC-40, appelés récepteurs, qui sont programmées pour répondre aux signaux en provenance d'UNC-6.

Le Dr Culotti et d'autres groupes ont découvert que des molécules semblables existent dans la moelle épinière humaine en développement. Chez les humains, par exemple, les axones peuvent atteindre un mètre de long. Cependant, lorsqu'une personne parvient à l'âge adulte, les molécules « signaux de guidage » ne sont plus aussi efficaces parce que d'autres molécules empêchent la croissance de nouveaux neurones et travaillent à maintenir le statu quo.

Lorsqu'une personne subit une blessure à la moelle épinière, les connexions neuronales sont rompues, et ces mêmes molécules empêchent toute chance de régénération par des signaux. Un traitement novateur consisterait à trouver une façon d'encourager les neurones à rejeter ces signaux et à se reconnecter. Cela aurait pour effet de convaincre l'organisme que la moelle épinière est encore au stade du développement.

Afin de rendre possibles ces genres de traitements nouveaux, le Dr Culotti a examiné en détail la manière dont UNC-6, UNC-5 et UNC-40 s'envoient des signaux. En d'autres termes, comment ces molécules savent-elles comment envoyer et recevoir des signaux entre elles? Et quelles sont les étapes exactes qui interviennent dans ce processus?

Ce travail a conduit à la découverte récente d'une protéine appelée UNC-129, qui apporte de nouveaux éléments d'information sur la manière dont des molécules comme UNC-6, UNC-5 et UNC-40 sont finement régulées. La régulation d'une molécule suppose la définition de sa structure et de sa fonction. Toute absence de régulation peut entraîner des anomalies qui sont importantes pour le développement et la régénération potentielle du système nerveux. Si UNC-129 existe chez les humains, le Dr Culotti pourrait être en mesure de trouver d'autres indices pour réparer la moelle épinière.

« Les travaux du Dr Culotti sont de niveau mondial » , affirme le Dr Rémi Quirion, directeur scientifique de l'Institut des neurosciences, de la santé mentale et des toxicomanies (INSMT). « Les résultats de son travail ont déjà conduit à de nouvelles hypothèses au sujet du traitement des personnes souffrant de lésions de la moelle épinière. J'ai bon espoir que certaines de ces nouvelles stratégies thérapeutiques seront appliquées en clinique avant longtemps.»


Source : http://www.cihr-irsc.gc.ca/f/31080.html