Des signaux moléculaires dans le cerveau en développement
L'élimination des connexions neuronales est connue sous le nom d'élagage synaptique et est fondamentale pour assurer une connectivité fonctionnelle dans le cerveau. L'élagage anormal peut entraîner des troubles neurodéveloppementaux et neuropsychiatriques comme les troubles du spectre autistique ou la schizophrénie. Des données récentes portant sur les mécanismes impliqués dans l'élagage synaptique indiquent que les cellules immunes du cerveau, les microglies, sont responsables de l'élimination des synapses. Les microglies détectent les défauts et par la phagocytose, ils maintiennent l'homéostasie en éliminant les cellules, connexions et débris inutiles. Un nombre de molécules et de récepteurs ont été identifiés pour attirer l'attraction des microglies au site affecté. Jusqu'à présent, les chercheurs n'ont jamais pu identifier les molécules neuronales qui distinguaient les synapses en bonne santé et les plus faibles. La portée du projet financé par l'UE SYNSIGNAL (Molecular signals for synaptic pruning by microglia) était d'évaluer comment certaines molécules contrôlent l'élagage synaptique dans le cerveau en développement. Pour faciliter leur travail, le consortium a d'abord développé un système ex vivo pour la culture de tranches organotypiques de l'hippocampe. Ce système ressemble à un organe in vivo en ce qui concerne les tissus et la morphologie des microglies. En utilisant ce système, les chercheurs ont examiné l'impact de régulation sur l'élagage synaptique de la phosphatidylsérine, une molécule encourageant la phagocytose, et l'acide sialique, une molécule qui l'inhibe. Leurs observations ont indiqué le rôle de l'acide sialique dans le maintien des synapses ainsi que dans la régulation moléculaire de l'élagage synaptique développemental. Pour comprendre le rôle de la phosphatidylsérine, le consortium a étudié des souris dépourvues de l'enzyme qui expose la phosphatidylsérine à la surface des cellules. Ils ont découvert que la molécule joue un rôle dans le nombre de synapses et peut aider à éliminer les synapses inutiles. L'identification d'une communication moléculaire entre les neurones et les synapses par des signaux induisant la phagocytose offre des renseignements inédits sur le processus de l'élagage synaptique. Étant donné que l'élagage anormal est associé à des pathologies neurodéveloppementales, les informations de SYNSIGNAL aideront à comprendre ces troubles et à développer de nouvelles approches à leurs traitements.
Mots‑clés
Élagage synaptique, microglies, synapse, phosphatidylsérine, acide sialique
