2023-10-06 21:45:56
Les neurones sont capables de former des vésicules qui transportent des molécules — protéines, lipides, ARN, etc. — vers l’extérieur et régulent la communication entre les cellules nerveuses. Ce sont des vésicules extracellulaires et, encore aujourd’hui, de nombreuses inconnues subsistent quant au rôle qu’elles jouent dans la communication entre les neurones du système nerveux.
Une nouvelle étude de l’Université de Barcelone (UB) pourrait stimuler la conception de futures stratégies visant à régénérer les zones cérébrales endommagées par les maladies neurodégénératives. Les travaux mettent l’accent sur le rôle des vésicules extracellulaires dérivées des neurones dans les processus qui modulent la plasticité synaptique et les voies de signalisation neuronale. De plus, les résultats décrivent un nouveau scénario d’utilisation de ces vésicules extracellulaires dérivées de neurones sains, capables de transporter des molécules entre les cellules, dans des traitements contre les maladies neurodégénératives.
L’étude a pour premier auteur Julia Solana-Balaguer, étudiante prédoctorale, et est dirigée par le professeur Cristina Malagelada, de la Faculté de médecine et des sciences de la santé et de l’Institut de neurosciences (UBneuro) de l’Université de Barcelone. D’autres chercheurs éminents de l’UBneuro, de la Faculté de physique et de l’Institut des systèmes complexes (UBICS) de l’UB, de l’Institut de recherche biomédicale August Pi i Sunyer (IDIBAPS) et des domaines du Centre de recherche biomédicale en réseau pour les maladies neurodégénératives y participent également. (CIBERNED) et Épidémiologie et Santé Publique (CIBERESP), en Espagne, entre autres entités.
La nouvelle étude, réalisée avec des cultures neuronales in vitro provenant de modèles animaux, révèle que les vésicules susmentionnées sont capables de transporter des protéines, par exemple PSD-95 et VGLUT-1, et d’autres facteurs déterminants dans les processus de communication entre neurones.
« Bien que des vésicules extracellulaires aient été proposées comme régulateurs de la communication intercellulaire dans le cerveau, la plupart des études le démontrent dans des modèles éloignés d’un état physiologique et dans des vésicules dont l’origine est inconnue. Dans cette étude, nous démontrons que, dans un modèle physiologique sans pathologies, les vésicules extracellulaires spécifiques des neurones régulent la communication neurone à neurone et favorisent la plasticité synaptique”, détaille Cristina Malagelada, professeur au département de biomédecine de l’UB et chercheuse au CIBERNED.
Membres de l’équipe de recherche. De gauche à droite : Melike Kucukerden, Jordi Alberch, Mercè Masana, Júlia Solana, Cristina Malagelada et Esther Pérez-Navarro. Dans la colonne (sens décroissant) : Genís Campoy, Núria Martín-Flores, Letícia Pérez-Sisqués, Laia Sitjà, Ana Gámez-Valero, Eulàlia Martí et Jordi Soriano. (Photo : UB)
Nouvelles stratégies pour lutter contre la neurodégénérescence
Dans le cadre de l’étude, l’équipe a appliqué des techniques complémentaires pour isoler les vésicules extracellulaires libérées par les neurones, comme l’ultracentrifugation séquentielle ou la chromatographie d’exclusion de taille. De plus, des techniques ont été utilisées pour les caractériser, telles que l’analyse du suivi des nanoparticules et la microscopie électronique à transmission. Ces vésicules ont également été utilisées pour effectuer des traitements sur des neurones sains et privés de nutriments.
«Une fois comprise la communication neurone-neurone dans un état non pathologique, nous souhaitons aborder cette question dans un contexte de neurodégénérescence. Il est donc crucial de pouvoir caractériser les vésicules libérées par les neurones dans les maladies neurodégénératives afin de comprendre la progression de ces pathologies. De plus, nous voulons explorer si, dans un modèle pathologique, nous pouvons inverser certains traits neurodégénératifs avec le traitement de vésicules extracellulaires dérivées de neurones sains”, conclut le chercheur.
L’étude s’intitule « Les vésicules extracellulaires dérivées des neurones contiennent des protéines synaptiques, favorisent la formation de la colonne vertébrale, activent la signalisation médiée par TrkB et préservent la complexité neuronale. » Et cela a été publié dans la revue académique Journal of Extracellulaire Vesicles. (Source : UB)
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