Ces chercheurs de l’Université de Kanazawa découvrent et décrivent les rôles de protéines, Slit et Nétrine dans l'inhibition du mélange cellulaire. En d’autres termes, ces travaux, présentés dans la revue iScience dévoilent pour la première fois les mécanismes moléculaires responsables de la régulation de la formation des limites ou frontières, entre les différentes zones du cerveau, essentielles à son bon fonctionnement.
La recherche révèle que les mécanismes moléculaires responsables de la régulation de la formation de ces limites sont induits par 2 protéines, Slit et Nétrine ou « molécules de guidage » qui vont gérer l'attraction et / ou la répulsion des cellules. Les cellules qui reçoivent Slit ou Nétrine sont repoussées vers leur source. A contrario, certaines cellules sont attirées par la source de Netrine. La démonstration est ici réalisée par les scientifiques japonais, sur le cerveau des mouches.
Observations et démonstration sur la mouche : le centre visuel du cerveau de la mouche adulte est constitué de 2 zones, le centre de prolifération interne (IPC) et le centre de prolifération externe (OPC) et les cellules gliales séparent les neurones IPC des neurones OPC. Séparer ces 2 populations de neurones garantit le bon fonctionnement de ces 2 zones distinctes du cerveau. Lorsque les scientifiques inactivent -génétiquement- la nétrine dans les centres visuels des mouches les 2 populations de neurones se mélangent et les deux zones du cerveau sont perturbées. L'inactivation de Slit entraîne des défauts de délimitation de zones similaires.
Ces molécules de guidage peuvent réguler la formation des limites cérébrales : une découverte primordiale car les molécules de guidage sont différentes des molécules qui agissent au niveau des membranes des cellules. Afin de préciser le processus par lequel ces molécules de guidage régissent la formation des frontières de ces zones cérébrales, les scientifiques ont développé un modèle mathématique des effets de Slit et de Nétrine qui confirme que ces molécules de guidage peuvent en effet réguler la formation des limites cérébrales. Le principe de base du modèle -établi après observations- est que la nétrine produite par les neurones attire les cellules gliales lorsque sa concentration est basse. Mais son rôle est commuté pour devenir répulsif lorsque sa concentration est élevée. Ce modèle montre que l'équilibre entre attraction et répulsion entre neurones et cellules gliales régule la formation de limites dans les différentes zones du cerveau (Visuel 2).
Une première compréhension du rôle de ces protéines, et de ces nouvelles voies ouvre l’opportunité de pouvoir un jour prévenir les déformations structurelles et donc fonctionnelles du cerveau, y compris chez des espèces supérieures, comme les humains.
Au-delà, cette compréhension pourrait aussi -suggèrent les scientifiques- offrir le moyen d’empêcher les cellules cancéreuses, d'envahir les cellules saines ?
Source: iScience 26 October 2018 DOI : 10.1016/j.isci.2018.09.021 Netrin Signaling Defines the Regional Border in the Drosophila Visual Center (Schéma 2 Kanazawa University)
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