Sujet: Heparan sulfate proteoglycans (HSPGs) : croissance des cellules nerveuses

[TDelrieu]

Nouveaux indices pourquoi les cellules nerveuses ne se développent pas dans le tissu de cicatrice



4 avril 2011


Une nouvelle étude menée par des chercheurs au Wellcome Trust Centre for Human Genetics, University of Oxford, a montré comment la bataille entre deux molécules en concurrence peut déterminer si les cellules nerveuses se développent et migrent ou si, dans le cas du tissu de cicatrice, elles sont inhibées, limitant fortement la récupération des lésions au système nerveux central.


La régénération des cellules nerveuses dans et à travers le tissu de cicatrice est empêchée par une molécule connue sous le nom de chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG), qui est produit en grand nombre dans le tissu de cicatrice après des lésions au système nerveux. Des travaux précédents ont prouvé que cette molécule interagit avec une autre protéine trouvée sur la surface des cellules nerveuses, commutant les cellules sur "OFF".


Dans une nouvelle étude, publiée dans le journal « Science », les chercheurs ont prouvé qu'une famille de molécules étroitement liée, heparan sulfate proteoglycans (HSPGs), favorise la croissance nerveuse par l'action sur ce même commutateur en tourner les cellules sur "ON". En fait, les deux types de molécule agissent sur le même composant du commutateur, connu sous le nom de récepteur, comme indiqué par le travail structural à haute résolution effectué au UK synchrotron facility, the Diamond Light Source.


« Ces deux molécules visent exactement le même emplacement sur ce commutateur de protéine, qui pose la question : comment produisent-elles des effets opposés sur la croissance des cellules nerveuses ? » dit Dr. Radu Aricescu.


La nouvelle recherche suggère que HSPGs puissent lier ensemble des copies multiples du récepteur, créant des faisceaux de la protéine sur la surface de la cellule nerveuse.


« Les premiers travaux ont suggéré que des composés bloquant l'interaction du CSPG avec le commutateur sont salutaires à la régénération nerveuse », disent Dr. Charlotte Coles. « Notre travail a ajouté un rebondissement inattendu à l'histoire, de manière que : de telles molécules bloqueraient également l'effet positif des HSPGs, ainsi les avantages seraient minimaux. »


Les chercheurs pensent que les composés qui favorisent l'activité de groupement - de ce fait imitent l'action des HSPGs plutôt que simplement bloquer des interactions du CSPG - sont susceptibles d’être salutaire en facilitant la régénération nerveuse après des lésions du système nerveux.


La recherche a été effectuée en collaboration avec des scientifiques de l’University of Manchester, Harvard Medical School et Columbia University.




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New clues to why nerve cells fail to grow in scar tissue


4 April 2011


A new study led by researchers at the Wellcome Trust Centre for Human Genetics, University of Oxford, has shown how the battle between two competing molecules can determine whether nerve cells grow and migrate or whether, in the case of scar tissue, they are inhibited, severely limiting recovery from damage to the central nervous system.


The regeneration of nerve cells within and across scar tissue is inhibited by a molecule known as chondroitin sulphate proteoglycan (CSPG), which is produced in large amounts in scar tissue after damage to the nervous system. Previous work has shown that this molecule interacts with a protein found on the surface of the nerve cells, essentially switching cell movement 'off'.


In a new study, published online in the journal 'Science', researchers have shown that a closely related family of molecules, the heparan sulphate proteoglycans (HSPGs), typically promote nerve growth by acting on this same protein switch to turn 'on' cell growth. In fact, both types of molecule act on the same component of the switch, known as a receptor, as revealed by high-resolution structural work performed at the UK synchrotron facility, the Diamond Light Source.


"These two molecules target exactly the same site on this protein switch, which poses the question: how can they produce opposing effects on the growth of nerve cells?" says Dr Radu Aricescu.


The new research suggests that HSPGs are able to bind together multiple copies of the receptor, creating clusters of the protein on the surface of the nerve cell. This allows signalling to other proteins inside the cells responsible for cell movement. Without this signal, the nerve cells are unable to move into the damaged tissue.


"Earlier work suggested that drugs blocking the interaction of CSPG with the protein switch would be beneficial to nerve regeneration," says Dr Charlotte Coles, first author of the study and a Wellcome Trust PhD student at the time of the research. "Our work has added an unexpected twist to the story, however: such molecules would also block the positive effect of HSPGs, so the benefits would be minimal, if any."


The researchers believe that drugs that promote the clustering activity - thus mimicking the action of HSPGs rather than simply blocking CSPG interactions - are likely to prove beneficial in aiding nerve regeneration after nervous system injury.


The research was carried out in collaboration with scientists at the University of Manchester, Harvard Medical School and Columbia University.




Source : http://www.wellcome.ac.uk/News/2011/News/WTVM050762.htm