ALS et FTLD résultent d'une réduction du transport de l'ARN messager

Il a été démontré que le manque de protéine TDP-43 dans deux maladies neurodégénératives empêche la croissance des neurones en raison d'un échec du transport de l'ARN et de l'absence subséquente de synthèse des protéines dans les axones

Comme l'a montré la crise actuelle du COVID-19, les perturbations qui se produisent lorsque le transport ne peut pas se dérouler comme d'habitude sont à l'échelle du système, affectant la vie des individus, les entreprises et l'économie mondiale. Imaginez maintenant un problème similaire dans votre cerveau et votre moelle épinière.

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université d'Osaka et du Centre national de neurologie et de psychiatrie rapporte que deux maladies neurodégénératives courantes – la SLA, également connue sous le nom de maladie de Lou Gehrig, et la dégénérescence lobaire frontotemporale, ou FTLD – résultent de la réduction du transport de l'ARN par la protéine TDP -43, ce qui perturbe finalement la fonction neuronale.

Parce que l'un des plus grands changements physiologiques de la SLA et de la FTLD est la disparition du TDP-43 des nucléoles des neurones, l'équipe a concentré ses recherches sur la découverte de ce que fait normalement le TDP-43. Le TDP-43 est connu pour se lier à l'ARN, et la première expérience de l'équipe a montré que dans les neurones, le TDP-43 se fixe à l'ARN qui code pour des morceaux de ribosomes, qui sont nécessaires pour fabriquer des protéines à partir du code ARN.

Fondamentalement, le transport achemine les choses là où elles doivent être au bon moment, qu'il s'agisse de personnes, de marchandises ou de molécules. Dans le corps, les articles envoyés d'un endroit à un autre sont souvent une réponse à ce qui vous arrive.

Par exemple, en réponse à la déshydratation, votre cerveau envoie une hormone à travers votre sang vers les reins où elle force la réabsorption de l'eau. Dans les cellules comme les neurones, la situation est similaire, mais il n'y a ni routes ni artères. Au lieu de cela, de nombreuses molécules arrivent à destination en étant transportées par d'autres molécules.

Nous avons découvert le TDP-43 dans les axones et qu'il se lie à l'ARN messager de la protéine ribosomale. C'était un solide soutien pour l'idée que le TDP-43 transporte l'ARN jusqu'à l'axone où il peut être utilisé pour fabriquer des protéines ribosomales. Cela permettrait la synthèse locale de protéines au niveau des ribosomes construits dans les axones. « 

Seiichi Nagano, premier auteur de l'étude

En effet, d'autres expériences ont confirmé cette hypothèse et ont montré que lorsque le TDP-43 était absent, l'ARN en question ne pouvait pas être transporté vers l'axone.

Mais que se passe-t-il si l'ARN ne peut pas être transporté? Les chercheurs ont examiné la croissance des axones en culture ainsi que dans les embryons de souris. Ils ont constaté que dans les deux cas, l'extension et l'excroissance des axones étaient ralenties lorsque le TDP-43 manquait. Cependant, l'excroissance pourrait être restaurée en forçant les neurones à surproduire des protéines ribosomales.

«Maintenant que nous comprenons le rôle du TDP-43 dans le transport de l'ARN messager de la protéine ribosomale, il devrait nous aider à développer de nouvelles stratégies et de nouvelles cibles pour les traitements de la SLA et de la FTLD», déclare le co-auteur de l'étude Hideki Mochizuki. «Nos résultats dans l'inversion de l'extension des axones rabougris dans les embryons de souris sont prometteurs, mais ne sont qu'une première étape.

La source:

Référence du journal:

Nagano, S., et al. (2020) Le TDP-43 transporte l'ARNm de la protéine ribosomale pour réguler la traduction locale axonale dans les axones neuronaux. Acta Neuropathologica. doi.org/10.1007/s00401-020-02205-y.

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