Mécanismes clés identifiés pour la régénération des neurones
Des chercheurs ont montré comment les cellules gliales sont reprogrammées en neurones par le biais de modifications épigénétiques
Les troubles neurologiques, tels que les traumatismes, les accidents vasculaires cérébraux, l'épilepsie et diverses maladies neurodégénératives, entraînent souvent une perte permanente de neurones, provoquant des altérations importantes des fonctions cérébrales. Les options thérapeutiques actuelles sont limitées, principalement en raison du défi que représente le remplacement des neurones perdus. La reprogrammation neuronale directe, une procédure complexe qui consiste à transformer la fonction d'un type de cellule en une autre, offre une stratégie prometteuse. En culture cellulaire et dans des organismes vivants, des cellules gliales - les cellules non neuronales du système nerveux central - ont été transformées avec succès en neurones fonctionnels. Cependant, les processus impliqués dans cette reprogrammation sont complexes et doivent être mieux compris. Cette complexité représente un défi, mais aussi une motivation, pour les chercheurs dans le domaine des neurosciences et de la médecine régénérative.
Deux équipes, l'une dirigée par Magdalena Götz, chef du département du centre des cellules souches au Helmholtz Munich, titulaire de la chaire de génomique physiologique à la LMU et chercheur au sein du pôle d'excellence SyNergy, et l'autre dirigée par Boyan Bonev au Helmholtz Pioneer Campus, ont exploré les mécanismes moléculaires en jeu lors de la conversion des cellules gliales en neurones par un seul facteur de transcription. Plus précisément, les chercheurs se sont concentrés sur les petites modifications chimiques de l'épigénome. L'épigénome permet de contrôler quels gènes sont actifs dans différentes cellules à différents moments. Pour la première fois, les équipes ont montré à quel point le remaniement de l'épigénome est coordonné et déclenché par un seul facteur de transcription.
En utilisant de nouvelles méthodes de profilage de l'épigénome, les chercheurs ont identifié qu'une modification post-traductionnelle du facteur de transcription neurogénique de reprogrammation Neurogenin2 a un impact profond sur la recomposition épigénétique et la reprogrammation neuronale. Cependant, le facteur de transcription seul ne suffit pas à reprogrammer les cellules gliales. Les chercheurs ont fait une découverte importante en identifiant une nouvelle protéine, le régulateur transcriptionnel YingYang1, qui joue un rôle clé dans ce processus. YingYang1 est nécessaire pour ouvrir la chromatine à la reprogrammation et interagit à cette fin avec le facteur de transcription. "La protéine Ying Yang 1 est cruciale pour la conversion des astrocytes en neurones", explique Götz. "Ces résultats sont importants pour comprendre et améliorer la reprogrammation des cellules gliales en neurones, ce qui nous rapproche des solutions thérapeutiques.
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Publication originale
Allwyn Pereira, Jeisimhan Diwakar, Giacomo Masserdotti, Sude Beşkardeş, Tatiana Simon, Younju So, Lucía Martín-Loarte, Franziska Bergemann, Lakshmy Vasan, Tamas Schauer, Anna Danese, Riccardo Bocchi, Maria Colomé-Tatché, Carol Schuurmans, Anna Philpott, Tobias Straub, Boyan Bonev, Magdalena Götz; "Direct neuronal reprogramming of mouse astrocytes is associated with multiscale epigenome remodeling and requires Yy1"; Nature Neuroscience, 2024-7-2
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