Les déterminants moléculaires de la plasticité synaptique
La plasticité synaptique provoque le changement de la fonction et de la morphologie des sites de la neurotransmission excitatoire, appelés épines dendritiques. Les preuves regroupées indiquent que la structure et la fonction de ces épines dendritiques doivent être coordonnées pour une fonction cognitive correcte, l'apprentissage et la mémoire ainsi que le stockage d'informations. Néanmoins, les mécanismes moléculaires qui relient ces processus sont méconnus. Des altérations aberrantes de la morphologie de l'épine dendritique et de la plasticité synaptique contribuent à la pathogenèse de maladies neuropsychiatriques comme les troubles du spectre autistique et la schizophrénie. L'objet du projet MORPHINGSYNAPSES (The coordination of dendritic spine morphogenesis and function during synaptic plasticity and pathology), financé par l'UE, était d'étudier la morphologie de l'épine dendritique et d'évaluer les facteurs de risque génétiques dans les maladies neuropsychiatriques. À cette fin, les chercheurs ont utilisé des techniques d'imagerie de pointe et se sont concentrés sur deux protéines: l'ankyrine-G – un gène clé de prédisposition bipolaire/schizophrénie et la cadhérine-10 – un facteur de risque pour l'autisme. Grâce à la microscopie à éclairage structuré et contrairement à ce que l'on pensait, les chercheurs ont pu définir des nanodomaines synaptiques de l'ankyrine-G. Parallèlement aux autres protéines, ils étaient situés sur l'épine dendritique. Les résultats ont montré que l'ankyrine-G avait une fonction importante dans le maintien de la morphologie de l'épine dendritique et de la plasticité synaptique. Parallèlement, les scientifiques ont caractérisé la fonction cellulaire de la cadhérine-10, et ont découvert qu'elle se situait sur les synapses excitatoires et inhibitrices. Ensemble, les activités de MORPHINGSYNAPSES ont conduit à l'identification de nouveaux facteurs dans la morphologie et plasticité synaptique. Compte tenu de l'implication de ces protéines dans les troubles neuropsychiatriques, ces résultats pourraient permettre de comprendre l'étiologie moléculaire de ces maladies et servir également de cibles thérapeutiques.
Mots‑clés
Plasticité synaptique, épine dendritique, fonction cognitive, ankyrine-G, cadhérine-10, troubles neuropsychiatriques
