Sujet: Facteur de Croissance insulin-like growth factor 1 (IGF-1)

[TDelrieu]

Date : 4 Novembre 2006

Un Facteur de Croissance Stimule l’Extension Rapide Des Principaux Neurones Moteurs Dans Le Cerveau

Dans le numéro de novembre 2006 de Nature Neuroscience, deux chercheurs du Massachusetts General Hospital (MGH) et du Harvard Stem Cell Institute décrivent comment le facteur de croissance insulin-like growth factor 1 (IGF-1) augmente considérablement la croissance in vitro des axones de neurones moteurs corticospinaux (NMCS) - c-à-d les fibres qui conduisent les impulsions nerveuses aux neurones moteurs spinaux reliés aux muscles - et dont le blocage de l'activité de IGF-1 réduit cette croissance aussi bien dans les cellules en culture que dans les souris vivantes.

"Notre découverte que IGF-1 augmente spécifiquement la vitesse et l'ampleur de la croissance axonale des neurones moteurs corticospinaux est la première preuve directe du contrôle du facteur de croissance sur la différentiation de ces neurones", dit Dr Jeffrey Macklis, directeur du Harvard Medical School Center for Nervous System Repair, et auteur de l’article. "En plus de fournir un aperçu du développement et de la formation du circuit de cette population cruciale de neurones, ces résultats pourraient mener à la possibilité de traiter les affections du neurone moteur et les lésions du cordon médullaire."

Bien que leurs corps cellulaires soient situés dans le cerveau, les axones des NMCS se prolongent des neurones jusque dans le cordon médullaire - se prolongeant jusqu’à plus de 90 centimètres chez des humains adultes. Ces neurones dégénèrent dans la SLA et les affections similaires, et leurs dommages contribuent à la perte des fonctions motrices dans les lésions du cordon médullaire. Comme ils sont enchevêtreés parmi des centaines d'autres types de neurones dans le cortex cérébral, il a été difficile d'étudier les NMCS, et peu de choses sont connues au sujet des facteurs cellulaires et moléculaires qui commandent leur croissance et leur développement. Afin d'étudier les contrôles des facteurs de croissance de ces cellules, Macklis et Hande Ozdinler, un post-doctorant de son laboratoire, ont développé une nouvelle manière d'isoler des populations pures de NMCS en culture, et ils ont constaté que IGF-1 était le principal facteur pour le contrôle du développement des NMCS.

En utilisant ces neurones épurés, ils ont alors prouvé que les deux manières d'appliquer IGF-1 - généralement en l'ajoutant dans les boîtes de Pétri ou en plaçant des microgouttes d'IGF-1 juste à côté des corps cellulaires des NMCS - ont augmenté la croissance des axones de 15 à 20 fois, atteignant les vitesses très rapides, qu’on peut voir seulement pendant le développement initial. Le blocage de l'interaction entre IGF-1 et son récepteur a ramené la croissance axonale aux niveaux de contrôle, confirmant que IGF-1 est essentiel à l'effet d’amélioration.

Les expériences avec d’autres types de neurones et avec différents autres facteurs de croissance ont vérifié que la croissance axonale a été stimulée seulement par IGF-1 et seulement sur les NMCS. Les chercheurs ont également prouvé que l’amélioration de la croissance axonale avec IGF-1 fonctionne séparément du support connu du facteur de croissance pour la survie neuronale. Les tests chez des souris en développement ont montré que le blocage de IGF-1 dans le cordon médullaire a empêché la croissance des axones des NMCS, ce qui a confirmé l'applicabilité des expériences in vitro aux mammifères vivants.

"Le rôle de IGF-1 comme renforceur efficace et spécifique de la croissance axonale des NMCS est tout à fait conforme à notre compréhension de cette population de neurones. Ces résultats sont une première étape qui pourrait un jour mener à des traitements contre la dégénération neuronale de maladies comme la SLA, à régénérer les cellules pour le traitement des lésions du cordon médullaire, et au remplacement potentiel de neurones en utilisant des précurseurs ou 'cellules souches neurales", dit Macklis, de la faculté de Harvard Medical School.


===========================
:arrow:  TEXTE ORIGINAL EN ANGLAIS
===========================


Date: November 4, 2006

Growth Factor Stimulates Rapid Extension Of Key Motor Neurons In Brain

A growth factor known to be important for the survival of many types of cells stimulates rapid extension of corticospinal motor neurons -- critical brain cells that connect the cerebral cortex with the spinal cord and that die in motor neuron diseases like amyotrophic lateral sclerosis (ALS or Lou Gehrig's disease). In the November 2006 issue of Nature Neuroscience, two investigators from Massachusetts General Hospital (MGH) and the Harvard Stem Cell Institute describe how insulin-like growth factor 1 (IGF-1) dramatically increases the in vitro growth of corticospinal motor neuron (CSMN) axons -- projections that carry nerve impulses to the spinal motor neurons that connect to muscles -- and that blocking IGF-1 activity reduces that growth in both cultured cells and in living mice.

"Our findings that IGF-1 specifically enhances both the speed and extent of axon outgrowth of corticospinal motor neurons are the first direct evidence of growth factor control over the differentiation of these neurons, " says Jeffrey Macklis MD, DHST, director of the MGH-Harvard Medical School (HMS) Center for Nervous System Repair, the report's senior author. "In addition to providing insight into the development and circuit formation of this critical population of neurons, these results might lead to the future ability to treat motor neuron disorders and spinal cord injuries."

Although their cell bodies are located in the brain, CSMN axons extend down to the neurons they control in the spinal cord -- extending as far as three feet in adult humans. These neurons degenerate in ALS and related disorders, and their damage contributes to loss of motor function in spinal cord injuries. Since they are embedded among hundreds of other types of neurons in the cerebral cortex, it has been difficult to study CSMN, and little has been known about cellular and molecular factors that control their growth and development. In order to study growth factor controls over these cells, Macklis and Hande Ozdinler, PhD, a postdoctoral fellow in his laboratory, developed a new way of isolating pure populations of CSMN in culture and found that IGF-1 was a prime candidate for control over CSMN development.

Using these purified neurons, they then showed that two ways of applying IGF-1 -- generally adding it to culture dishes or placing IGF-1-coated microbeads right next to CSMN cell bodies -- both increased the growth of axons by 15- to 20-fold, reaching the very fast rates previously seen only during initial development. Blocking the interaction between IGF-1 and its receptor reduced axon growth to control levels, confirming that the IGF-1 pathway is critical to the enhancement effect

Experiments with another type of neuron and with several different growth factors verified that axonal growth was stimulated only by IGF-1 and only in CSMN. The researchers also showed that IGF-1 enhancement of axonal growth operates separately from the growth factor's known support of neuronal survival. Tests in living developing mice showed that blocking the IGF-1 pathway in the spinal cord prevented the growth of CSMN axons, which confirmed the applicability of the in vitro experiments to living mammals.

"The role of IGF-1 as a potent and specific enhancer of CSMN axon growth is highly relevant to our understanding of this critical population of neurons. These findings are a first step that may someday lead to ways of treating the neuronal degeneration of diseases like ALS, regenerating cells for the treatment of spinal cord injury, and to the potential replacement of neurons using precursors or 'neural stem cells'," says Macklis, who is on the faculty at Harvard Medical School.

The study was supported by grants from the National Institutes of Health, the ALS Association, and the Harvard Center for Neurodegeneration and Repair.


Source : http://www.sciencedaily.com/releases/2006/11/061103145955.htm

Nota :
La société Insmed Incorporated www.insmed.com a déjà mis le facteur de croissance IGF-1 en essais cliniques sous le nom commercial IPLEXTM. Ce facteur régit des processus métaboliques et anaboliques essentiels, et les essais cliniques actuels sont conduits sur le diabète de type 1 et 2, les brûlures graves, les fractures de hanche ostéoporotique, la dystrophie myotonique, la lipodystrophie associé au VIH, et la résistance extrême à l'insuline.

Espérons que suite à la découverte de l’effet neurotrophique du facteur de croissance IGF-1 par les chercheurs du Massachusetts General Hospital et du Harvard Stem Cell Institute, il va rapidement y avoir des essais cliniques conduits sur les lésions médullaires !


;-)