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L'analyse du transport axonal dans les neurones moteurs

Des scientifiques européens ont exploré le mécanisme responsable du transport des molécules depuis les synapses vers le corps cellulaire du neurone. La carte physique et fonctionnelle de leur transport dans les neurones moteurs a validé un lien causal avec la neurodégénérescence.
L'analyse du transport axonal dans les neurones moteurs
Les neurones ont la capacité de propager les signaux sur de longues distances le long de leurs axones ou dendrites. En raison de leur morphologie spécialisée, ils ont développé un processus de communication à longue distance entre le soma et les synapses distales: le transport axonal rapide.

Des vésicules spéciales appelées endosomes de signalisation effectuent un transport rétrograde dans l'axone, à partir des synapses vers le corps cellulaire. Ces vésicules transmettent les facteurs de croissance neuronale et de différenciation, les neurotrophines, tout en régulant la physiologie et la survie du neurone. De nouvelles preuves indiquent un lien entre le déficit du transport axonal et la neurodégénérescence, soulignant davantage l'importance clinique de ces vésicules. Cependant, on dispose de peu d'informations sur leur dynamique et identité.

Pour y répondre, les scientifiques du projet AXOTRANSMAP (Assembling a functional map of axonal signalling endosomes), financé par l'UE, se sont attachés à caractériser le contenu moléculaire des endosomes de signalisation neuronale et à définir le mécanisme de leur régulation. Dans ce but, ils ont mis au point une stratégie utilisant un fragment de la neurotoxine du tétanos, conjugué à des billes ferromagnétiques. Les complexes de billes de neurotoxine étant transportés dans les endosomes de signalisation, les scientifiques ont utilisé une isolation magnétique pour purifier ces vésicules.

Les travaux ont été menés dans les neurones moteurs dérivés de cellules souches embryonnaires, et la composition moléculaire et les changements dynamiques lors du transport des endosomes isolés ont été analysés. Les résultats ont montré une maturation rapide et progressive des endosomes de signalisation, via le recrutement de protéines spécifiques. De façon intéressante, les chercheurs ont découvert que les endosomes étaient spécifiquement enrichis en protéines connues pour leur implication dans la neurodégénérescence et les infections du système nerveux central.

L'analyse quantitative AXOTRANSMAP des protéines contenues dans les endosomes de signalisation du neurone moteur, outre des connaissances fondamentales, ouvre la voie à l'identification de nouveaux biomarqueurs fiables pour les troubles neurodégénératifs. Vu le vieillissement de la population et l'augmentation de l'incidence des troubles neurodégénératifs, ces informations pourraient conduire à nouvelles approches thérapeutiques.

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Mots-clés

Transport neuronal, neurones moteurs, neurodégénérescence, endosomes de signalisation, neurotoxine du tétanos, AXOTRANSMAP