Sujet: protéines GPR3, GPR6 et GPR12 pour la réparation des cellules nerveuses

[TDelrieu]

Date : 12 Avril 2007
Trois Protéines Pourraient Jouer un Rôle Important Dans La Réparation Des cellules Nerveuses

Science Daily — Une nouvelle étude montre que des cellules cérébrales mâtures peuvent faire croître de nouveaux prolongements quand la quantité de trois protéines particulières sur leur surface augmente. Cette recherche a examiné trois protéines nommées GPR3, GPR6 et GPR12, sur des cellules nerveuses dans les cerveaux de rats.

Quand les chercheurs ont augmenté la quantité de ces trois protéines, les cellules ont fait croître leurs prolongements jusqu'à 3 fois plus longs comparés à ceux sur les cellules nerveuses avec des niveaux normaux de protéines, et les prolongements ont poussé 4 à 8 fois plus rapidement que sur les autres cellules.

"Nos résultats suggèrent que ces trois protéines pourraient être des cibles importantes pour traiter l’AVC, les lésions du cerveau et du cordon médullaire, et également des maladies neurodégénératives", a dit le chercheur Yoshinaga Saeki du Ohio State University Medical Center.

Des quantités accrues de ces protéines ont été associées à une élévation significative du niveau d'une importante molécule de signalisation à l'intérieur des cellules nerveuses nommée AMPc (adénosine monophosphate cyclique). Cette molécule joue un rôle principal dans la régulation de la croissance des cellules nerveuses, et dans la régénération des longues parties des cellules nerveuses nommés axones lesquels véhiculent les impulsions nerveuses.

Les niveaux d’AMPc chutent dans les cellules nerveuses des mammifères quand elles deviennent mâtures, et ceci explique, en partie, pourquoi les cellules nerveuses mâtures ne peuvent pas régénérer leurs axones lésés.

"Nos résultats fournissent une preuve supplémentaire que l'AMPc joue un rôle important dans la croissance des axones et ils suggèrent que ces récepteurs sont susceptibles de jouer un rôle important en régulant la production d'AMPc dans les cellules nerveuses", dit Saeki.

Dans cette étude, Shigeru Tanaka, post-doctorant dans le laboratoire de Saeki, et ses collègues ont employé des cellules nerveuses obtenues à partir du tissu de cerveaux de rats et de cellules de neuroblastomes de souris misent en culture afin d’en apprendre plus au sujet des trois protéines et de leur participation dans la régulation de l'AMPc.

Les chercheurs ont ajouté des copies additionnelles des trois gènes dans les cellules pour augmenter les niveaux des protéines, puis ils ont utilisé une technique de laboratoire nommée interférence ARN pour arrêter la production des protéines.

Des trois molécules, GPR3 était la plus abondante dans les cellules nerveuses, alors que GPR12 était la plus efficace pour stimuler la croissance des prolongements des cellules nerveuses. L'étude a montré que le blocage de GPR3 ralentit considérablement la croissance des prolongements nerveux. Les chercheurs ont renversé cet effet en rétablissant GPR3 ou GPR12 dans les cellules.

Des niveaux élevés des trois protéines étaient également liés à des niveaux élevés d'AMPc, et avec GPR6 et GPR12 augmentant le niveau d'AMPc de 2 à 3 fois plus.

"Pris ensemble", dit Saeki, "nos résultats indiquent que ces trois protéines améliorent la croissance des prolongements neuronaux même en présence de molécules inhibitrices, et nous sommes très désireux de découvrir si cette approche peut être traduite dans des modèles animaux précliniques d’AVC ou de lésions du cordon médullaire."


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Date: April 12, 2007
Three Proteins May Play Important Role In Nerve-cell Repair

Science Daily — Some mature brain cells can grow new extensions when the amount of three particular proteins on their surface increases, a new study shows. The research examined three related receptor proteins, called GPR3, GPR6 and GPR12, on nerve cells in the brains of rats.

When researchers increased the amount of the three proteins, the cells grew extensions that were up to three times longer than those on nerve cells with normal levels of the proteins, and the extensions grew four to eight times faster than in control cells.

"Our findings suggest that these three proteins could be important targets for treating stroke, brain and spinal cord injuries and also neurodegenerative diseases," says principal investigator Yoshinaga Saeki of the Ohio State University Medical Center.

Increased amounts of the proteins were associated with a significant rise in the level of an important signaling molecule inside the nerve cells called cAMP. This molecule plays a key role in regulating nerve-cell growth, differentiation and survival, and the regeneration of long parts of the cell called axons that carry the nerve impulses.

Levels of cAMP drop in mammalian nerve cells as they mature, and this is thought to explain, in part, why mature nerve cells cannot regenerate damaged axons.

"Our findings provide additional evidence that cAMP plays an important role in axon growth and suggest that these receptors are likely to play a major role in regulating cAMP production in nerve cells," says Saeki, an associate professor of neurological surgery and chief of Ohio State's Dardinger Laboratory for Neuro-oncology and Neurosciences.

In this study, first author Shigeru Tanaka, a postdoctoral fellow in Saeki's laboratory, and his colleagues used nerve cells obtained from the brain tissue of rats and mouse neuroblastoma cells growing in culture to learn more about the three proteins and their involvement in cAMP regulation.

The researchers added additional copies of the three genes to the cells to increase the levels of the proteins, and then used a laboratory technique called RNA intereference to turn off production of the proteins.

Of the three molecules, GPR3 was the most abundant in the nerve cells, while GPR12 was the most potent at stimulating growth of the nerve extensions. The study showed that blocking GPR3 greatly slows the growth of the nerve extensions. The researchers reversed this effect by restoring either GPR3 or GPR12 in the cells.

High levels of the three proteins were also linked to higher levels of cAMP, with GPR6 and GPR12 increasing the level twofold to threefold.

"Taken together," Saeki says, "our findings indicate that these three proteins improve growth of neuronal extensions even in the presence of inhibitory molecules, and we are very keen to find out whether the approach can be translated in preclinical animal models of stroke or spinal cord injury."

The study is published in the April 6 issue of the Journal of Biological Chemistry. Funding from the National Institute for Neurological Diseases and Stroke, the Gerlach Foundation and the Dardinger Center Fund for Neuro-oncology Research supported this research.


Source : http://www.sciencedaily.com/releases/2007/04/070411105950.htm