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Posté par Adrien le Vendredi 05/12/2014 à 12:00
Les virus à la rescousse pour les maladies neurodégénératives ?
Les agents infectieux pourraient-ils fournir un nouveau moyen pour lutter contre les maladies neurodégénératives ? De nombreux virus ont en effet développé des stratégies leur permettant de limiter la mort des neurones du cerveau qu'ils infectent afin de se multiplier efficacement. Ces stratégies pourraient alors être utilisées dans le but de protéger les neurones malades. L'équipe de Daniel Gonzalez-Dunia du Centre de Physiopathologie de Toulouse Purpan, en collaboration avec une équipe de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de Biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une...) Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine,...) Seine et une équipe de l'Institut du Cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses...) et de la moelle épinière, a démontré qu'une telle approche était efficace dans un modèle murin de la maladie de Parkinson (La maladie de Parkinson est une maladie neurologique chronique affectant le système nerveux central responsable de troubles essentiellement moteurs...). Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communications.


Figure: Analyse de la protection neuronale conférée par la protéine X du Bornavirus. Sur des cultures neuronales, la protéine protège efficacement contre la fragmentation axonale induite par des toxines mitochondriales (panneau du haut, marquage immunofluorescent vert de la Tubuline neuronale, permettant de révéler la fragmentation axonale). Dans le modèle murin de maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) de Parkinson induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de...) par la toxine (Une toxine est une substance toxique pour un ou plusieurs organismes vivants. Le Petit Larousse de 2009, toutefois, définit la toxine comme une « substance toxique élaborée par un organisme vivant...) MPTP, la protéine X protège à la fois de la perte des corps cellulaires (en haut) ou des terminaisons axonales (en bas) des neurones de la substance noire. Les neurones dopaminergiques sont révélés par immunohistochimie avec un anticorps anti Tyrosine Hydroxylase.

© Marion Szelechowski, Daniel Dunia

Lors d'une infection virale ciblant les neurones, il est essentiel pour le virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Les virus existent sous une forme extracellulaire ou intracellulaire. Sous la forme intracellulaire (à...) de préserver la survie de ces cellules, qui ont une capacité de renouvellement très limitée, afin d'optimiser la dissémination et la persistance ( Persistance (statistiques) Persistance (informatique) en peinture : La Persistance de la mémoire (1931) en médecine : la persistance du canal...) du pathogène. Pour cela, de nombreux virus expriment des facteurs ciblant la mitochondrie. Outre leur fonction de "centrales énergétiques" des cellules, les mitochondries jouent en effet un rôle essentiel dans la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus...) cellulaire. De fait, les mitochondries sont désormais reconnues comme un élément central de la physiopathologie d'un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de maladies neurodégénératives, dont la maladie de Parkinson. L'équipe de D. Gonzalez-Dunia du Centre de Physiopathologie de Toulouse Purpan s'est intéressée aux mécanismes de persistance neuronale du Bornavirus, un virus qui possède la propriété remarquable d'infecter les neurones à vie (La vie est le nom donné :) sans les tuer. Cette protection des neurones est liée à une protéine virale appelée X qui s'accumule dans la mitochondrie.

En collaboration avec Jean-Michel Peyrin (CNRS UMR8256, Institut de Biologie Paris Seine), les chercheurs ont utilisé un modèle très original de culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :) orientée de neurones en chambre microfluidique (La microfluidique est la science et la technologie des systèmes manipulant des fluides et dont au moins l'une des dimensions caractéristiques est de l'ordre du micromètre.) afin de montrer que cette protection peut être étendue à des neurones soumis à des stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme...) induisant la neurodégénérescence. La protection est également observée lorsque la protéine X est exprimée seule, voire même lorsque l'on utilise un peptide dérivé de celle-ci appelé PX3. Afin d'étendre ces résultats à un modèle animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire qu’il se nourrit de substances organiques. On réserve...) de pathologie (La pathologie, terme provenant du Grec ancien, est littéralement le discours, la rationalité (λογία logos) sur la souffrance (πάθος pathos), et...) neurodégénérative, les chercheurs ont collaboré avec Stéphane Hunot (Institut du Cerveau et de la moelle épinière, Paris). Ceci a permis de montrer que la protéine X est capable de retarder la perte des neurones dopaminergiques dans un modèle murin de la maladie de Parkinson. En outre, le peptide PX3 est également protecteur, même lorsqu'il est administré de façon non invasive, par voie intranasale.

Ce travail constitue une avancée majeure pour le développement de stratégies thérapeutiques nouvelles visant à prévenir ou à ralentir la neurodégénérescence. Comme les mécanismes protecteurs sont centrés sur la mitochondrie, ces stratégies pourraient également s'appliquer à d'autres maladies neurologiques à composante mitochondriale.

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Source: CNRS-INSB