Élucider les mécanismes de la mémoire
La plasticité synaptique, soit la capacité des synapses à se renforcer ou s'affaiblir au fil du temps, implique une croissance de longue durée (ou une potentialisation à long terme) dans la transmission du signal entre deux neurones ou une baisse de longue durée dans la force synaptique. Le nombre de récepteurs neurotransmetteurs situés sur une synapse contribue à la plasticité synaptique. Deux récepteurs de glutamate, l'acide Alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionique (AMPA) et le N-méthyl-D-aspartate (NMDA) sont associés à la potentialisation à long terme. Le projet SYNAPTIC ER («Understanding mechanisms regulating endoplasmic reticulum dynamics in hippocampal synaptic plasticity»), financé par l'UE, a découvert une connexion entre les récepteurs glutamate et le réticulum endoplasmique. Lors de la transmission, le signal voyage de l'axone d'un neurone à la dendrite d'un second neurone, recevant un signal entrant. La surface d'une dendrite présente des épines dendritiques, de petites excroissances. De façon intéressante, certaines épines dendritiques comprennent un réticulum endoplasmique (RE). Ces épines contenant le RE sont très dynamiques mais le rôle du RE dans les épines dendritiques n'a pas été étudié dans le détail. Les scientifiques ont exprimé différents marqueurs fluorescents dans les cultures neuronales hippocampiques. Les marqueurs leur ont permis de suivre l'internalisation des récepteurs de glutamate au niveau des synapses et de visualiser le RE. Les expériences d'imagerie sur les épines contenant ou dépourvues de RE ont montré qu'il n'y avait aucune corrélation entre l'internalisation du récepteur AMPA et le contenu du RE. Néanmoins, l'activité du récepteur NMDA s'est avérée responsable de changements au niveau de la taille de l'épine et de la dynamique du RE associée. L'activation des récepteurs NMDA a promu l'expansion rapide du RE dans les épines croissantes. Le projet SYNAPTIC ER a enrichi la base de connaissances définissant le rôle et les mécanismes régulant la dynamique du RE de l'épine dans la physiologie synaptique. Les résultats permettront de définir les cibles moléculaires pour développer des médicaments en vue de traiter les troubles neurodégénératifs tels que la maladie d'Alzheimer.
Mots‑clés
Mémoire, plasticité synaptique, neurone, récepteur de glutamate, AMPA, NMDA, épine dendritique, réticulum endoplasmique
