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Le câblage du cerveau : des nerfs en croissance détectent des signaux de trajectoire émis à distance

17 jan. 2019 | Neurobiologie

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À la manière de câbles électriques, les nerfs servent à relier différentes parties du corps humain. Par exemple, nous marchons parce que notre cerveau est relié à notre moelle épinière, laquelle est reliée à nos jambes. Comprendre comment s’effectue le câblage du système nerveux au cours du développement embryonnaire pourrait favoriser le recâblage de nerfs endommagés par des maladies neurodégénératives, comme la maladie de Parkinson, ou à la suite d’une blessure, comme une lésion de la moelle épinière.

Dans cette optique, une équipe de chercheurs de l’Institut de recherches cliniques de Montréal (IRCM) dirigée par Frédéric Charron, en collaboration avec une équipe de chercheurs de l’Université Rockefeller et de l’Université Stanford dirigée par Marc Tessier-Lavigne, vient de publier dans la revue scientifique Neuron un article traitant d’un important mécanisme associé à la formation des circuits nerveux.

Un nerf se compose d’un grand nombre de câbles microscopiques appelés axones. Au cours du développement embryonnaire, les axones croissent et sont guidés vers leurs cibles grâce à leur cône de croissance, une extension dynamique de l’axone dont le rôle est de détecter les signaux de guidage.

L’un de ces signaux de guidage est la nétrine. Même si l’on connaît cette protéine depuis 20 ans, de nombreuses questions demeurent quant à la manière dont celle-ci guide les axones. Le laboratoire du Dr Charron, professeur titulaire de recherche à l’IRCM et professeur-chercheur du Département de médecine de l’Université de Montréal, et le laboratoire du Dr Tessier-Lavigne, professeur au Département de biologie de l’Université Stanford, ont démontré que la nétrine est capable de guider les axones à distance durant le développement embryonnaire. Ainsi, l’action de la nétrine n’est pas circonscrite à son lieu de production.

« En guise d’analogie, prenons l’exemple d’une personne qui cuisine un plat à l’odeur appétissante », explique le Dr Charron. « Une autre personne entrant dans la maison pourrait très probablement se rendre jusqu’à la source de l’odeur les yeux fermés. En effet, le plat émet des molécules odorantes qui se déplacent dans l’air. De toute évidence, plus l’on se rapproche du plat, plus l’on rencontre de molécules. On appelle cette différence de concentration un gradient. Notre nez est capable de détecter des gradients de molécules odorantes et de nous en indiquer la source. Étonnamment, les cônes de croissance utilisent une méthode similaire pour détecter les gradients des signaux de guidage dans l’embryon, et ainsi atteindre leur cible. »

À propos de l’étude
Le projet de recherche a été mené au sein de l’unité de recherche de biologie moléculaire du développement neuronal de l’IRCM par Shirin Makihara, Patricia T. Yam, Nursen Balekoglu et Frédéric Charron, en collaboration avec Zhuhao Wu, Shaun Teo, Nicolas Renier et Olav Olsen du laboratoire de Marc Tessier-Lavigne à l’Université Rockefeller et à l’Université Stanford. Juan Antonio Moreno-Bravo du laboratoire d’Alain Chédotal à l’Université de la Sorbonne a également contribué à la recherche.

La recherche menée au sein du laboratoire du Dr Charron a bénéficié du soutien financier des Instituts de recherche en santé du Canada, de Fonds de recherche Québec – Santé, de la Fondation canadienne pour l’innovation et du Programme des chaires de recherche du Canada.

Source

Anne-Marie Beauregard
Conseillère, communication
Téléphone :
514 987-5555