De nombreuses voies s'ouvrent aux neurones nés précocement
Le moment de la naissance des neurones détermine ce qu'ils peuvent devenir
En matière de royauté, les choses sont claires : le premier enfant du monarque hérite de la couronne. Les frères et sœurs nés plus tard doivent se contenter d'une profession moins glamour. La situation est assez similaire pour certaines cellules nerveuses du cerveau. Dans leur cas, ce n'est pas l'ordre dans lequel elles sont nées, mais au moins le moment de leur apparition qui détermine la suite de leur carrière. C'est ce que montre une étude récente de l'Université de Bonn. Les résultats ont été obtenus sur des souris ; la mesure dans laquelle ils peuvent être transposés à l'homme est donc encore incertaine. Ils viennent d'être publiés dans la revue eNeuro.
La coloration rouge visualise tous les neurones dopaminergiques du mésencéphale d'une souris. En revanche, seuls les neurones dopaminergiques apparus relativement tard dans le développement embryonnaire s'illuminent en vert.
Alessandro Petese/Uni Bonn
Dans leur étude, les chercheurs ont examiné un type de cellule spécifique : les neurones dopaminergiques du mésencéphale. Ils doivent leur nom un peu lourd à leur capacité à produire de la dopamine. Cette substance messagère joue un rôle essentiel dans la transmission des signaux entre certaines cellules nerveuses. La perte de neurones dopaminergiques peut donc entraîner, par exemple, la maladie de Parkinson, avec ses déficits caractéristiques dans l'enchaînement des mouvements.
Les neurones dopaminergiques du mésencéphale ne sont pas tous identiques. "Nous connaissons maintenant toute une série de types différents, qui accomplissent tous très probablement des tâches spécifiques dans le cerveau", explique le professeur Sandra Blaess, de l'Institut de neurobiologie reconstructive de l'hôpital universitaire de Bonn. "Ils envoient de très longues fibres nerveuses, appelées axones, vers différentes zones du cerveau. La dopamine est l'une des choses qu'ils transportent via ces fibres vers la région cible respective." Néanmoins, la plupart de ces types proviennent probablement des mêmes cellules progénitrices. "Nous voulions savoir comment ces progéniteurs se développent en différents groupes de cellules dopaminergiques sans lesquelles le cerveau ne fonctionnerait pas."
Le moment de l'émergence détermine le parcours professionnel
On sait depuis un certain temps que la carrière des autres cellules nerveuses dépend du moment de leur émergence. "Nous avons cherché à savoir si c'était également le cas pour les neurones dopaminergiques", explique Alessandro Petese, qui effectue son doctorat dans le groupe du professeur Blaess. "Chez la souris, il faut quatre à cinq jours pour que toutes les cellules progénitrices se transforment en neurones dopaminergiques. Nous voulions savoir : Les neurones qui se forment le premier jour sont-ils différents de ceux qui se forment le deuxième, le troisième ou le quatrième jour ?"
Pour ce faire, les chercheurs ont marqué les cellules précurseurs à différents moments, de sorte que tous les neurones qui émergeaient de ces précurseurs les jours suivants s'illuminaient en vert au microscope. En revanche, les neurones qui avaient précédemment émergé de précurseurs non marqués restaient sombres. "De cette façon, nous avons découvert que les cellules nées précocement peuvent encore se développer en tous les types de neurones dopaminergiques dans le mésencéphale", explique Franca Fries, collaboratrice de Blaess. Au sens figuré, ces cellules peuvent donc encore suivre des parcours professionnels très différents. "Cependant, plus elles naissent tard, plus leurs options se réduisent. Elles deviennent donc plus spécialisées."
Une recherche fondamentale pertinente pour la pratique
Le groupe de recherche veut maintenant étudier quels signaux forcent les cellules progénitrices à s'orienter de plus en plus dans une certaine direction. "En neurobiologie reconstructive, on s'efforce aujourd'hui de créer des neurones à partir de cellules souches", explique Blaess, qui est également membre du domaine de recherche transdisciplinaire "Vie et santé" de l'Université de Bonn. "Cela permet en effet de reproduire de manière ciblée des types de cellules nerveuses en laboratoire, ce qui pourrait potentiellement être utilisé pour inverser la perte de cellules qui se produit dans la maladie de Parkinson, par exemple." Pour ce faire, il est important de comprendre les processus qui se déroulent lors de la différenciation naturelle.
Les résultats de l'étude pourraient également permettre d'éteindre spécifiquement certains types de cellules dopaminergiques chez la souris. Cela pourrait permettre de mieux comprendre les mécanismes de diverses maladies dans lesquelles des altérations du système dopaminergique jouent un rôle - de la dépression à la schizophrénie en passant par la maladie de Parkinson.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Alessandro Petese, Franca L. Fries, Bianca Broske, Ralf Stumm und Sandra Blaess: Lineage analysis of Cxcr4-expressing cells in the developing midbrain suggests that progressive competence restriction in dopaminergic progenitor cells contributes to the establishment of dopaminergic neuronal diversity; eNeuro; 2022
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