Les fluctuations du zinc lors de la formation du cortex cérébral
Publié par Adrien le 09/04/2019 à 08:00
Source: CNRS INC
Malgré l'implication de certains métaux dans de nombreuses maladies et fonctions vitales, en particulier dans le cerveau, de nombreuses questions restent en suspens sur leur homéostasie cellulaire: leur maintien aux bons taux dans les cellules. Des chercheurs du Laboratoire de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) et biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des...) des métaux (CNRS/Université Grenoble Alpes/CEA), de l'Inserm et de l'IBENS viennent de décrire l'évolution du taux cérébral de zinc (Le zinc (prononciation /zɛ̃k/ ou /zɛ̃ɡ/) est un élément chimique, de symbole Zn et de numéro atomique 30.) lors de la formation du cortex (En biologie, le cortex (mot latin signifiant écorce) désigne la couche superficielle ou périphérique d'un tissu organique.) des souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de compagnie ou de laboratoire, mais aussi de nombreuses...). Ces travaux, publiés dans la revue Molecular Neurobiology, et les techniques associées ouvrent la voie à une meilleure compréhension du rôle du zinc dans la formation 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 fonctions du corps, dont la motricité...).

Présent dans toutes les cellules, le zinc se retrouve en particulier dans le cerveau où il s'accumule dans certaines vésicules synaptiques. Il est principalement fixé à des protéines, mais peut être libéré à l'intérieur de la cellule. Ces fluctuations du taux de zinc libre signalent différentes informations aux cellules, comme des stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis...) physiopathologiques tels que le manque d'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.). Les troubles dépressifs et de nombreuses maladies neurodégénératives, comme celles de Parkinson et d'Alzheimer, sont accompagnés d'une dérégulation de la teneur en zinc dans le cerveau, sans que l'on sache encore s'il s'agit d'une cause ou d'une conséquence. Ce métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques ainsi que des liaisons ioniques dans le cas des...) joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et à mastiquer.) également un rôle lors de la formation du cortex chez les embryons. Des chercheurs du Laboratoire de chimie et biologie des métaux (LCBM, CNRS/Université Grenoble Alpes/CEA), de l'équipe Rayonnement synchrotron (Synchrotrons, synchro-cyclotrons et cyclotrons réfèrent à différents types d'accélérateurs circulaires.) et recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la...) biomédicale (RSRM, Inserm/ESRF) et 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...) de biologie de l'École normale supérieure (IBENS, CNRS/ENS Paris/INSERM) ont décrit et cartographié la capture (Une capture, dans le domaine de l'astronautique, est un processus par lequel un objet céleste, qui passe au voisinage d'un astre, est retenu dans la gravisphère de ce dernier. La capture de l'objet céleste aboutit à sa...) et le stockage du zinc par les cellules corticales lors de la gestation (La gestation est un état fonctionnel particulier propre à la femelle de vivipare qui porte son ou ses petits dans son utérus, entre la nidation de l'œuf et la parturition (mise-bas...) des souris.

Leur approche mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de...) l'imagerie médicale (L'imagerie médicale regroupe les moyens d'acquisition et de restitution d'images à partir de différents phénomènes physiques (Résonance magnétique, réflexion...) et la transcriptomique à haut débit (Le terme de haut débit (ou large bande par traduction littérale de l'expression anglosaxonne broadband) fait référence à des capacités d'accès à internet supérieures à celle de l'accès analogique par modem...), une technique qui révèle l'expression des ARN messagers: des copies de portions d'ADN servant à commander la synthèse des protéines. Chez la souris, le cortex cérébral se met en place entre les 11e et 17e jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à...) de gestation. Ces travaux ont montré que cette phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) s'accompagne d'une diminution de la teneur en zinc dans les cellules du cerveau, associée à une importante régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) de l'expression des gènes liés au transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation, des actions de...) et au stockage intracellulaire de ce même métal. Les outils développés par les scientifiques pourront à terme offrir une meilleure compréhension de l'homéostasie des métaux dans le cerveau humain.

Référence

Hasna J, Bohic S, Lemoine S, Blugeon C, Bouron A.
Zinc uptake and storage during the formation of the cerebral cortex in mice.
Molecular Neurobiology - Avril 2019
DOI: 10.1007/s12035-019-1581-7
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