Les mouches des fruits révèlent le mécanisme derrière la maladie semblable à la SLA

Les neurones apparaissent en vert. Un neurone normal est visualisé sur la gauche et le neurone mutant p150glued sur la droite. La cargaison rouge s'accumule dans le mutant mais pas dans le neurone normal ; Les accumulations de cargo les plus hautes sont jaunes à l'extrémité du neurone. (Crédit : Image gracieusement prévue par Johns Hopkins Medicine)

Newswise — En étudiant comment les cellules nerveuses envoient et reçoivent des messages, les scientifiques de l'Université Johns Hopkins ont découvert de nouvelles façons comment les mutations génétiques peuvent perturber les fonctions dans les neurones et mener à des maladies neuro-dégénératives, y compris la sclérose latérale amyotrophique (SLA).

Dans un rapport publié le 26 avril dans Neuron, l'équipe de recherche dit qu’elle a découvert qu'une mutation responsable d'une maladie rare et héréditaire de motoneurones appelée neuropathie motrice héréditaire 7 b (HMN7B) perturbe le lien entre les moteurs moléculaires et l'extrémité de la cellule nerveuse où ils résident. Cette mutation entraîne la production d'une protéine défectueuse qui empêche le matériel d’être transporté du bord de la cellule, qui se trouve dans le muscle et s'étend vers son « corps » dans le système nerveux central. Par la mise en évidence comment et où ce transport de matériel est perturbé, les scientifiques sont maintenant plus près à comprendre les mécanismes sous-jacents à cette condition et à la SLA.

« Une question importante à laquelle nous devons répondre est comment les défauts dans les protéines qui effectuent habituellement des fonctions cellulaires importantes pour les neurones mènent à la maladie, » explique Alex Kolodkin, Ph.d., chercheur à l’Howard Hughes Medical Institute et professeur de neurosciences à la Johns Hopkins University School of Medicine. « Un enjeu majeur dans la compréhension des maladies neuro-dégénératives est de déterminer comment certaines protéines qui sont exprimées dans tous les types de neurones, ou même dans toutes les cellules de l'organisme, peuvent conduire à des effets redoutables dans un, ou plusieurs, des sous-groupes de neurones. » Kolodkin note que beaucoup de maladies neuro-dégénératives impliquent des protéines qui remplissent des fonctions générales requises dans presque chaque type de cellule dans le corps, y compris le transport de matériel entre les différentes parties d'une cellule, mais certaines altérations de ces protéines peuvent entraîner des troubles neurologiques spécifiques.

Une protéine particulière, le p150glued, est connue pour jouer un rôle dans au moins deux de ces troubles, le HMN7B, qui est semblable à la SLA, et le syndrome de Perry, qui a des symptômes semblables à la maladie de Parkinson. La p150glued fait partie d'un plus grand complexe de protéines qui forme un «moteur moléculaire» capable de transporter diverses molécules et autre « cargo » de la fin du nerf vers son corps cellulaire. Pour mieux comprendre comment les mutations p150glued mènent au syndrome HMN7B et Perry, les chercheurs se tournent vers des mouches des fruits, qui sont faciles à manipuler génétiquement et où la même protéine a été bien étudiée.

Ils ont conçu la mouche des fruits ainsi qu’elle contienne les mêmes mutations de la p150glued protéine que celles impliquées dans les deux maladies et ont utilisé des techniques de microscopie qui permettent de suivre le mouvement de transport le long des neurones moteurs dans des cellules vivantes par fluorescence.

Étonnamment, ils ont constaté que le mouvement de la cargaison au long de la cellule était normal. Cependant, à l'extrémité de la cellule, ils ont constaté que la mutation associée à HMN7B a causé une accumulation inhabituellement élevée de cargaison. « C’était une conclusion inattendue, » dit Thomas Lloyd, M.D., Ph.d., et professeur adjoint en neurologie et en neurosciences à Johns Hopkins School of Medicine. « Nous avons besoin à mieux comprendre comment cela provoque la maladie. »

À l'aide de mouches conçues pour contenir des mutations dans d'autres protéines de moteur, et en regardant à nouveau le transport dans des cellules vivantes, l'équipe a constaté que la p150glued travaille en concert avec un autre moteur pour contrôler le transport de matériel. Leurs résultats suggèrent que lorsque la p150glued est compromise, ce contrôle est perdu et du cargo s'accumule à la fin du nerf, conduisant à la maladie.

« Ce n’est toujours pas clair comment ces deux mutations différentes dans différentes régions de la même protéine causent des maladies neuro-dégénératives très distinctes », explique Lloyd. Encouragée par leurs résultats, l'équipe prévoit de continuer à utiliser des mouches des fruits à élucider les mécanismes moléculaires sous-jacents à ces maladies.

Traduction : Ligue SLA : Anne

Source : Oxford Journals