Ces cellules du cerveau ne meurent pas, mais elles bougent

        

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 <figcaption class= Credit: Rockefeller University.

        

Les scientifiques ont pensé pendant des décennies qu’une partie du cerveau disparaissait tout simplement au cours du développement humain.

Les similitudes génétiques entre les cellules de la sous-plaque et les neurones liés à l'autisme suggèrent un scénario différent.

Dans un nouvel article, les chercheurs démontrent que les neurones de sous-plaque survivent et font en fait partie du cortex cérébral adulte, une région du cerveau impliquée dans des fonctions cognitives complexes.

 

 

Les chercheurs décrivent un lien entre les neurones de sous-plaque et certains troubles cérébraux, et identifient en outre une stratégie de traitement de ces troubles par le biais de techniques innovantes de cellules souches.

Dans le cerveau en développement, la sous-plaque est située sous la plaque corticale, précurseur du cortex.

À certains stades de développement, il s’agit de la plus grande couche du cerveau, ce qui rend sa disparition ultime encore plus déconcertante.

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«Lorsque nous pensons à la thérapie de remplacement cellulaire, nous devons réfléchir à la manière dont ces cellules sont fabriquées. Selon les informations dont on disposait à propos de la sous-plaque, celle-ci s'agrandissait et ses cellules venaient tout juste de disparaître », explique Ali H. Brivanlou, professeur à l'Université Rockefeller.

«Mais nous avons émis l'hypothèse suivante: que se passerait-il si ces cellules de la sous-plaque ne mouraient pas? Que se passe-t-il s’ils ne font que passer à un niveau différent du cortex, devenant partie intégrante du cortex? "

Brivanlou et ses collègues ont trouvé un soutien suffisant pour cette idée. Dans des échantillons de tissu cérébral de divers stades de développement, ils ont détecté PRDM8, une protéine exprimée dans les neurones en migration qui aide les cellules à se déplacer dans la plaque corticale. Ils ont également détecté PRDM8 dans des neurones de type sous-plaque qu'ils ont générés à partir de cellules souches; et des expériences ont montré que ces neurones de sous-plaque développés en laboratoire s'éloignaient de leur emplacement d'origine. Toutes ces découvertes indiquaient non pas la mort cellulaire, mais le mouvement cellulaire, disent-ils.

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Loin d'un site de disparition, la sous-plaque semble favoriser le développement de cellules fonctionnelles et diverses. Brivanlou a observé que les neurones de sous-plaque mûrissaient dans différents types de neurones de projection profonde – cellules situées dans les couches les plus profondes du cortex.

Prévenir les désordres

Dans d'autres expériences, les chercheurs ont modulé les niveaux de signalisation WNT, une voie connue pour guider de nombreux processus de développement, et ont découvert que le niveau de signalisation WNT déterminait le sort des neurones de sous-plaque:

de faibles niveaux ont donné des neurones de projection qui s'étendent dans le cortex, et des niveaux élevés ont donné des neurones qui se projettent vers d'autres zones du cerveau, selon l'étude.

Les résultats, qui apparaissent dans Cell Stem Cellont des implications importantes pour la compréhension des troubles cérébraux, expliquent les chercheurs.

Des anomalies des neurones de projection ont été liées à plusieurs affections du développement neurologique, notamment l'autisme; et la nouvelle recherche suggère que ces anomalies se manifestent très tôt dans le développement.

«Une grande partie des gènes associés à l'autisme sont d'abord exprimés dans la sous-plaque», explique l'associé postdoctoral Zeeshan Ozair. "Et si les neurones de la sous-plaque ne meurent pas mais font plutôt partie du cortex, ils porteront ces mutations avec eux."

En plus de mettre en lumière les stades précoces des troubles cérébraux, les recherches offrent un nouvel espoir de prévention ou de traitement de ces troubles par la thérapie par cellules souches. Par exemple, les scientifiques espèrent que leurs découvertes permettront un jour de traiter les maladies neurodégénératives à l'aide de techniques permettant de générer des sous-types neuronaux rares à partir de cellules souches ressemblant à des sous-plaques.

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"Les couches profondes du cortex sont impliquées dans de nombreuses maladies: les maladies d’Alzheimer, de Lou Gehrig et de Huntington causent la mort de types spécifiques de neurones à projection profonde", déclare Ozair. «Lorsque nous pensons à la thérapie de remplacement cellulaire, nous devons réfléchir à la manière dont ces cellules sont fabriquées.»

"Cette recherche nous montre comment générer ces neurones directement, car nous connaissons le mécanisme de signalisation nécessaire pour que leur destin soit dévoilé", déclare Brivanlou.

Écrit par Lori Chertoff.

Source: Université Rockefeller.

 

 

        

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