Un nouvel acteur impliqué dans les troubles de la mémoire et de l'anxiété
Publié par Adrien le 10/01/2020 à 08:00
Source: CNRS INSB
Dans de nombreuses pathologies et maladies neurodégénératives, une augmentation d'une protéine appelée P2X4 est observée à la surface de cellules mais son rôle restait méconnu. Les chercheurs ont développé une lignée de souris qui permet d'augmenter le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de P2X4 à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure,...) de cellules afin de mimer la situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre plus...) pathologique, et révèlent dans un travail publié dans Molecular Psychiatry, que le nombre accru de cette protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. En général, on parle de...) dans les neurones crée une activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) anormale dans le 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 volontaire, et...) provoquant des troubles de la mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.) et une diminution de l'anxiété (L'anxiété est pour la psychiatrie phénoménologique biologique et comportementale, un état d'alerte, de tension psychologique et somatique, en rapport avec un sentiment...).


Figure: Le récepteur P2X4 (en vert) est presque absent dans les neurones de l'hippocampe (en magenta) des souris témoins (en haut à gauche) mais fortement augmenté à la surface de ces mêmes neurones chez les souris P2X4mCherryIN exprimant la forme modifiée du récepteur P2X4. Bas: Agrandissement du prolongement d'un neurone (Un neurone, ou cellule nerveuse, est une cellule excitable constituant l'unité fonctionnelle de base du système nerveux. Le terme de « neurone »...) (dendrite), montrant la présence du récepteur P2X4mCherryIN à l'intérieur (en rouge) et à la surface (en vert) de la dendrite (Trois significations sont possibles:). Certains groupes de récepteurs P2X4mCherryIN sont à la surface proche des zones de communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine...) entre les neurones (les synapses, en bleu).
© Eric Boué-Grabot/CNRS

La "molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite...) de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.)" des cellules, l'ATP, est aussi libérée à l'extérieur des cellules et sert de messager entre les cellules. La protéine P2X4, récepteur de l'ATP, est exprimée dans de nombreuses cellules à travers tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) l'organisme et plus particulièrement dans les neurones et les cellules gliales du cerveau. Cette protéine faiblement présente à la surface des cellules en conditions normales se révèle plus abondante chez certains neurones et/ou cellules gliales dans les maladies neurodégénératives telles que les maladies d'Alzheimer, de Charcot ou la sclérose (La sclérose est une lésion élémentaire en pathologie dermatologique. Elle correspond à la rigidification anormale de la peau. Elle peut être localisée ou...) en plaque, mais aussi dans les douleurs chroniques et d'autres pathologies comme celles liées à la consommation d'alcool. Cette augmentation est aussi observée dans d'autres cellules de l'organisme, en particulier dans des conditions inflammatoires comme l'asthme (L'asthme (phon. : [asm]) du latin asthma signifiant « respiration difficile », est une maladie du système respiratoire touchant les voies aériennes supérieures et...) ou l'arthrose (L'arthrose est une maladie qui touche les articulations, on l'appelle aussi arthropathie chronique dégénérative.) rhumatoïde, suggérant que le récepteur P2X4 pourrait être un acteur-clé de nombreuses pathologies et par conséquent une cible thérapeutique (La thérapeutique (du grec therapeuein, soigner) est la partie de la médecine qui étudie et applique le traitement des maladies.) potentielle.

Afin d'appréhender les rôles du récepteur P2X4, les chercheurs ont développé une lignée de souris permettant d'augmenter spécifiquement le nombre des récepteurs P2X4 à la surface de certaines cellules. Les résultats montrent que l'augmentation du nombre de récepteurs P2X4 à la surface des neurones dans une structure du cerveau (l'hippocampe) impliquée dans la mémoire et l'apprentissage (L’apprentissage est l'acquisition de savoir-faire, c'est-à-dire le processus d’acquisition de pratiques, de connaissances, compétences, d'attitudes ou de valeurs culturelles, par l'observation,...) provoque des déficits mnésiques ainsi qu'une diminution de l'anxiété des souris. Ils démontrent aussi que la présence accrue de ces récepteurs altère les processus cellulaires à la base de la mémoire. Ces travaux suggèrent que l'augmentation des récepteurs P2X4 à la surface de neurones observée dans la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) d'Alzheimer pourrait contribuer aux déficits mnésiques et représenter ainsi une piste thérapeutique potentielle dans les maladies neuropsychiatriques.

Cette étude révèle aussi tout le potentiel de ce nouveau modèle murin car la modification génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) du récepteur P2X4 permet de visualiser directement l'augmentation du nombre de récepteurs P2X4 en situation pathologique. Ces souris devraient permettre dans le futur d'élucider le rôle de ces récepteurs dans différents modèles de pathologies non seulement du cerveau mais aussi du poumon (Le poumon est un organe invaginé permettant d'échanger des gaz vitaux, notamment l'oxygène et le dioxyde de carbone. L'oxygène est nécessaire au métabolisme de...), du cœur, ou lors d'infection et d'inflammation (Une inflammation est une réaction de défense immunitaire stéréotypée du corps à une agression : infection, brûlure, allergie…), situations pour lesquelles la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un...) de ce récepteur augmente dans des cellules spécialisées.

Pour en savoir plus:
Increased surface P2X4 receptor regulates anxiety and memory in P2X4 internalization-defective knock-in mice.
Bertin E, Deluc T, Pilch KS, Martinez A, Pougnet JT, Doudnikoff E, Allain AE, Bergmann P, Russeau M, Toulmé E, Bezard E, Koch-Nolte F, Séguéla P, Lévi S, Bontempi B, Georges F, Bertrand SS, Nicole O, Boué-Grabot E.
Mol Psychiatry. 2020 Jan 8. doi: 10.1038/s41380-019-0641-8.
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