Le centrosome joue un rôle important dans la migration des neurones —
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L’étude se concentre sur la croissance et la migration neuronales : à mesure que les cellules nerveuses se forment, elles relient le cerveau pour permettre la communication avec d’autres cellules nerveuses. L’un de ces fils, l’axone, devient long ; ces fils sont à la base des réseaux neuronaux. Dans le même temps, les cellules nerveuses migrent vers un endroit précis du cerveau, le cortex. Remarquablement, ces processus dynamiques sont contrôlés séparément : l’axone continue de croître pour se connecter avec ses cellules cibles même après que la cellule nerveuse a déjà trouvé sa position finale. “Nous avons découvert que le centrosome – un organite qui dirige la division cellulaire – régule la migration des cellules nerveuses ; pour la formation et la croissance de l’axone, cependant, il ne joue aucun rôle”, ont déclaré le Dr Stanislav Vinopal et le Dr Sebastian Dupraz. du Centre allemand pour les maladies neurodégénératives (DZNE). Ils sont les premiers auteurs de l’étude, qui paraît maintenant dans la revue Neurone.
Jusqu’à présent, les experts débattaient du rôle du centrosome. Le processus de croissance et de migration est activé par un squelette dynamique de la cellule, le cytosquelette. Le cytosquelette comprend des tubules microscopiques, appelés microtubules. Ils forment également l’épine dorsale de l’axone. Les microtubules peuvent être générés par le centrosome. Avec leurs résultats, les chercheurs participants du groupe du professeur Dr Frank Bradke ont résolu une énigme centrale dans le domaine de la neurobiologie, à laquelle la science tente de répondre depuis des années.
Le fait que la croissance de l’axone et le contrôle de son mouvement migratoire ne soient pas liés est un résultat inattendu : “Les deux actions se produisent simultanément et toutes deux dépendent des microtubules. Et pourtant, elles sont contrôlées indépendamment l’une de l’autre”, explique Stanislav Vinopal. , qui, après avoir travaillé pour le DZNE, mène actuellement des recherches à l’Université Jan Evangelista Purkyne à Usti nad Labem, en République tchèque.
Pour leur étude, les chercheurs ont développé de nouveaux outils moléculaires. “Ces outils moléculaires nous permettent de contrôler finement la fonction du centrosome pour générer des microtubules” explique Sebastian Dupraz. De cette façon, son activité peut être diminuée ou augmentée. Les scientifiques ont montré dans le cerveau des souris que l’axone se forme indépendamment de l’activité centrosomale. Cependant, la migration neuronale est significativement influencée. “Un mécanisme différent est apparemment responsable de la croissance de l’axone, la formation dite acentrosomale des microtubules”, conclut Dupraz : “Cela va maintenant devenir le sujet de nos futures recherches.”
Grâce à leurs travaux, les scientifiques peuvent désormais aligner deux théories qui se contredisaient auparavant : il y avait les partisans de la théorie selon laquelle le centrosome joue un rôle important dans le développement neuronal et ceux qui la contestaient. “Pour notre étude, nous avons démêlé les deux mécanismes qui se produisent simultanément dans les neurones”, explique Stanislav Vinopal. “Pour la croissance de l’axone lui-même, nous avons constaté que le centrosome n’est pas nécessaire. Pour le processus de migration neuronale, cependant, il joue un rôle majeur.”
La découverte des scientifiques du DZNE pourrait aider à développer une thérapie moléculaire pour certaines maladies héréditaires, telles que les soi-disant pachygyries développementales, qui sont liées à des mutations de la protéine centrosomale gamma-tubuline. Toujours dans ces phénotypes de maladie, les axones sont pour la plupart intacts, tandis que la migration neuronale est altérée. “Vraisemblablement, le même mécanisme moléculaire est à l’origine de ces troubles, donc une future thérapie pourrait se concentrer sur ce point”, déclarent les chercheurs du DZNE.
