Université de Coimbra identifie mécanisme BDNF dans l’épilepsie

La découverte a été réalisée conjointement par le Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra (CNC-UC) et le Centro de Inovação em Biotecnologia e Biomedicina (CiBB). Les résultats détaillent précisément le rôle joué par le facteur neurotrophique dérivé du cerveau, connu sous l’acronyme BDNF.

Le rôle de la protéine BDNF et des récepteurs de glutamates

À l’état normal, le BDNF joue un rôle indispensable dans le fonctionnement du système nerveux, la régulation des communications entre neurones et la plasticité neuronale, qui s’avère fondamentale pour l’apprentissage et la formation de la mémoire. Les résultats de l’investigation, publiés dans la revue Brain, montrent comment des niveaux élevés de cette protéine favorisent le développement de l’épilepsie. Bien que son rôle dans le développement de l’épilepsie fût déjà connu, les mécanismes cellulaires responsables de ses effets restaient peu élucidés. Toutefois, la pathologie modifie cette dynamique. Des taux élevés de cette protéine favorisent le développement de la maladie en modifiant directement les zones de contact entre les cellules nerveuses.

Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra

En s’appuyant sur un modèle animal de la maladie, les scientifiques ont démontré que le BDNF accentue la présence de récepteurs pour le neurotransmetteur glutamato au niveau des synapses, les régions où les neurones communiquent entre eux. La découverte montre que le BDNF augmente la présence de récepteurs pour le neurotransmetteur glutamato dans les synapses, ce qui rend les cellules nerveuses plus sensibles aux signaux provenant des cellules voisines. Cette modification structurelle renforce la communication entre neurones, ce qui, comme conséquence, peut favoriser l’hyperactivité cérébrale caractéristique de l’épilepsie. Cette étude permet de mieux comprendre comment le BDNF, une protéine produite naturellement par le cerveau, intensifie la communication entre les neurones.

Carlos B. Duarte, investigador principal du CNC-UC et docente do Departamento de Ciências da Vida da Faculdade de Ciências e Tecnologia da UC

Carlos B. Duarte

La cascade moléculaire et la voie de signalisation ciblée

Duarte ne s’est pas limitée à observer l’augmentation des récepteurs. L’équipe a également décortiqué la voie de signalisation cellulaire exacte qui orchestre cette réaction, culminant dans l’augmentation de récepteurs NMDA sur la membrane des neurones. L’investigation a détaillé la voie de signalisation cellulaire responsable de cette réaction, qui se solde par l’augmentation de récepteurs NMDA sur la membrane des neurones. D’après les résultats, l’interruption de cette voie spécifique empêche les altérations induites par le BDNF, confirmant son rôle central dans l’hyperexcitabilité neuronale.

Brain

Pour confirmer l’importance de ce processus dans la physiopathologie, les chercheurs ont procédé à des tests d’interruption. Lorsque cette voie de signalisation est bloquée, les altérations induites par le BDNF cessent de se manifester, ce qui valide le rôle déterminant de ce mécanisme dans l’hyperexcitabilité neuronale.

Perspectives thérapeutiques et impact mondial de la recherche

L’épilepsie affecte environ 50 millions de personnes dans le monde entier et se caractérise par la survenue de crises résultant d’une activité électrique excessive et synchronisée dans le cerveau. Dans ce contexte, l’identification précise de ces leviers moléculaires offre de nouvelles perspectives pour concevoir des stratégies thérapeutiques inédites destinées à limiter la progression de la pathologie. Duarte, peut orienter de futures stratégies pour limiter la progression de la maladie, selon l’institution.

De surcroît, les conclusions ouvrent la voie à l’investigation de mécanismes similaires dans d’autres affections neurologiques où la communication synaptique se trouve altérée, perturbant des fonctions fondamentales comme la mémorisation et l’apprentissage.