De nouvelles voies pour réparer les lésions cérébrales découvertes chez les mouches des fruits
Des chercheurs de la Duke-NUS Medical School ont découvert les capacités régénératrices des protubérances cellulaires blessées provenant de cellules souches neurales (NSC) dormantes chez les mouches des fruits. Publié dans Cellule de développementles résultats établissent les NSC des mouches des fruits comme un nouveau modèle puissant pour percer les secrets de la régénération neuronale qui pourrait un jour conduire à de nouvelles thérapies pour réparer les dommages causés au cerveau humain vieillissant.
L’étude est la première à démontrer que les protubérances sectionnées des NSC de mouches des fruits peuvent se régénérer. Cependant, cette capacité diminue avec l’âge, reflétant la capacité limitée des neurones des mammifères à rétablir les connexions endommagées à mesure qu’ils vieillissent.
Les chercheurs ont découvert que l’appareil de Golgi – un organite qui traite les protéines et les envoie vers leurs destinations – est important pour cette capacité de régénération dans son rôle de centre organisateur des microtubules des NSC dormants. Les microtubules fournissent une structure aux cellules, transportent des substances dans les cellules, permettent la division et la croissance cellulaires et permettent la signalisation neuronale chez les mouches des fruits.
Les scientifiques ont également identifié deux protéines de Golgi, Arf1 et Sec71, aussi importantes pour la réactivation qu’elles s’associent à la protéine de liaison aux microtubules Msps/XMAP215 pour relancer la croissance des microtubules dans les NSC, activant ainsi les cellules souches dormantes.
Une étude connexe réalisée par la même équipe de recherche, publiée dans Rapports EMBOa également révélé le rôle critique de la protéine de liaison aux microtubules Patronin, en conjonction avec Arf1 et Sec71, dans le réveil des NSC dormants des mouches des fruits.
« Pris ensemble, nos résultats suggèrent une nouvelle voie impliquant les protéines de Golgi Arf1 et Sec71 et les régulateurs de microtubules Patronin/CAMSAP et Msps qui peuvent transformer les NSC quiescents en états prolifératifs actifs », a déclaré le premier auteur, le Dr Mahekta Gujar, chercheur à Duke-NUS. ‘ Programme de neurosciences et troubles du comportement (NBD). “Cela met en lumière la façon dont les cellules souches dormantes dans le cerveau peuvent être réactivées et pourrait conduire à de nouvelles façons de stimuler l’activation du NSC pour traiter les blessures ou les maladies neurodégénératives.”
L’appareil de Golgi s’est avéré essentiel à la régénération, dirigeant la repousse des protubérances endommagées du NSC. Arf1, Sec71, Msps et Patronin ont permis ce processus de réparation, tandis qu’un niveau élevé d’Arf1 a pu améliorer la régénération.
“Les parallèles entre la régénération des NSC des mouches des fruits et la repousse des neurones endommagés chez les mammifères sont frappants”, a déclaré le professeur Wang Hongyan, auteur principal, directeur adjoint du programme NBD. “En établissant les NSC de mouches des fruits comme nouveau modèle pour étudier la régénération, nous pouvons désormais effectuer des criblages génétiques pour identifier systématiquement les facteurs qui peuvent surmonter les obstacles liés à l’âge à la repousse après une blessure. Cette percée pourrait débloquer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour stimuler la régénération neuronale chez l’homme vieillissant. cerveaux.”
“Ces études font progresser considérablement notre compréhension fondamentale de la biologie fondamentale des cellules souches neurales et de la réparation neuronale”, a ajouté le professeur Patrick Tan, vice-doyen principal à la recherche à Duke-NUS. “En tirant parti de la puissance de la génétique des mouches des fruits, le professeur Wang et son équipe ont découvert de nouveaux acteurs moléculaires qui pourraient être utilisés à l’avenir pour développer des traitements innovants contre les maladies neurodégénératives et les lésions de la moelle épinière.”
