Dispositifs microfluidiques pour l’analyse du transport des vésicules dans les neurones © Maxime Cazorla
Dispositifs microfluidiques pour l’analyse du transport des vésicules dans les neurones © Maxime Cazorla
CommuniquéRecherche
Nouvelles perspectives thérapeutiques pour les pathologies neurodégénératives grâce aux vésicules autonomes
Les vésicules synaptiques sont capables de produire leur propre énergie et de se déplacer de manière autonome pour libérer les molécules actives au niveau des terminaisons nerveuses. C’est ce que vient de prouver l’équipe de Frédéric Saudou, responsable de l’équipe "Dynamiques intracellulaires et neurodégénérescence" au Grenoble Institut des Neurosciences (GIN – Inserm / Université Grenoble Alpes). Cette étude, réalisée en association avec d’autres chercheurs, a été publiée dans la revue Nature Communications le 24/10/2016.
Le GIN regroupe des équipes qui s'intéressent aux mécanismes fondamentaux qui régissent le fonctionnement des cellules nerveuses jusqu’aux pathologies du cerveau chez l’homme. Un des axes de recherche mené au sein du laboratoire par l’équipe de Frédéric Saudou, concerne les mécanismes qui régulent le transport intracellulaire des molécules actives dans les neurones. Ce transport de molécules actives (neurotransmetteurs, facteurs neuroprotecteurs...) dans les axones[1] est en effet un processus capital pour la survie de ces cellules et le bon fonctionnement du système nerveux. Celui-ci est assuré par des vésicules qui se déplacent rapidement grâce à des moteurs moléculaires qui ont besoin d’énergie. Ces mécanismes de transport se trouvent altérés dans un grand nombre de pathologies neurodégénératives comme les maladies d’Alzheimer, Parkinson ou de Huntington.

Lors de précédents travaux, Frédéric Saudou avait identifié la protéine huntingtine comme jouant un rôle essentiel dans le transport des vésicules en contrôlant l’activité de ces moteurs moléculaires et l’apport énergétique. Ainsi, lorsque la protéine est mutée elle ne fonctionne plus correctement, les vésicules ne transportent alors plus les facteurs indispensables à la survie des cellules, induisant ainsi leur mort.

En 2016, en collaboration avec des chercheurs de l’Interdisciplinary institute for neuroscience de Bordeaux et du Biotechnology center de Dresden en Allemagne, l’équipe de Frédéric Saudou vient de mettre en évidence que des vésicules purifiées[2] étaient capable de produire de l’ATP à partir du glucose et de l’ADP, le précurseur de l’ATP[3]. Victoria Hinckelmann a notamment démontré par une approche biochimique que des vésicules purifiées sont capables de bouger le long de microtubules[4] dans un système reconstitué lorsqu’on active la glycolyse[5] en présence d’ADP, en particulier, sans la présence de mitochondries qui sont la source majeure d’énergie pour la cellule. Ainsi, les vésicules sont capables de produire leur propre énergie et se déplacer de manière autonome pour libérer les molécules actives au niveau des terminaisons nerveuses.

La mise en évidence de ces processus énergétiques est indispensable à la compréhension du fonctionnement neuronal et de leur rôle dans les processus dégénératifs. Ces travaux sur la compréhension de la source d’énergie pour le transport axonal ouvrent donc de nouvelles perspectives thérapeutiques pour rétablir ce transport dans les neurones malades.

À regarder


Dans la série "L'Objet de mes recherches", Frédéric Saudou nous présente simplement ses travaux de recherche sur les mécanismes de la maladie de Huntington.



[1] Les prolongements des neurones.
[2] Purification à partir de cerveau de souris.
[3] Molécules Adénosine Diphosphate et Triphospate.
[4] Les rails des cellules le long desquels les vésicules sont transportées.
[5] Chaîne d’enzymes qui transforme le glucose en pyruvate et en ATP.



Publié le  4 novembre 2016
Mis à jour le  9 novembre 2016