Les scientifiques de l'UofSC identifient les déclencheurs biologiques qui favorisent une régénération nerveuse plus rapide

Les scientifiques de l'Université de Caroline du Sud explorent des moyens de rendre la régénération nerveuse plus rapide et plus efficace.

Une nouvelle étude publiée dans Biologie actuelle identifie les déclencheurs biologiques qui favorisent une régénération nerveuse plus rapide. D'après leurs études précédentes, les chercheurs savaient que les nerfs endommagés repoussent plus rapidement lorsque les «granules de stress» sur le site de la lésion nerveuse sont brisés. Maintenant, ils savent ce qui provoque le désassemblage de ces granules de stress grâce à un processus appelé phosphorylation des protéines.

L'important est que nous ayons identifié la protéine qui anime ce processus et montré comment elle est régulée. « 

Jeff Twiss, professeur de biologie à l'UofSC et co-auteur de l'article

« Cela ouvre en fait quelque chose de nouveau », a déclaré Pabitra Sahoo, l'auteur principal du journal. «À l'avenir, cela pourrait nous aider à concevoir des molécules susceptibles de favoriser la phosphorylation».

Twiss a déclaré que les nerfs repoussaient généralement de 1 à 2 millimètres par jour, ce qui signifie qu'un adulte souffrant de lésions nerveuses autour de la rotule pourrait avoir besoin d'un an pour récupérer lorsque le nerf se redresse vers le pied. Étant donné un temps aussi prolongé pour régénérer le nerf, l'atrophie rend une récupération complète difficile.

« Trouver des moyens d'accélérer cela est essentiel pour réduire la durée pendant laquelle une personne a perdu ses fonctions, ses sensations et ses mouvements », a déclaré Twiss, titulaire de la chaire UofSC SmartState en neurothérapie infantile. « Mais aussi, lorsque vous permettez au nerf de retrouver son chemin vers la cible plus rapidement, vous pouvez récupérer beaucoup plus de fonction. »

Les cellules nerveuses contiennent la protéine G3BP1 en grappes appelées granules de stress. Lorsqu'un nerf est sectionné, ces granules commencent à se séparer par phosphorylation, une modification qui rend G3BP1 plus chargée négativement. Ce processus libère des ARNm, des éléments de base importants que la cellule peut utiliser pour construire de nouvelles protéines qui étendent le nerf. Cette phosphorylation accélère la croissance du nerf, selon une étude publiée par l'équipe de Sahoo et Twiss en 2018.

L'étude 2020 a pris du recul pour rechercher les processus qui déclenchent la phosphorylation, dans l'espoir que l'ensemble du processus puisse être accéléré. Les chercheurs ont déterminé qu'une enzyme connue sous le nom de caséine kinase 2-alpha (CK2α) est responsable de la rupture des granules G3BP1 par phosphorylation. Lorsqu'ils augmentaient les niveaux de CK2α, les nerfs se développaient plus rapidement et la cellule contenait plus de G3BP1 phosphorylé. Lorsqu'ils ont diminué CK2α, le processus s'est ralenti.

Mais d'où vient le CK2α? Les chercheurs ont placé un morceau de nerf dans un tube à essai, l'ont endommagé et ont surveillé les niveaux de CK2α. Ces niveaux ont augmenté, indiquant que le nerf endommagé synthétise CK2α seul au site de la lésion, plutôt que de le recevoir de son corps cellulaire. Le processus semble être régulé par les ions calcium.

Ces découvertes offrent des domaines prometteurs pour une étude plus approfondie. Les chercheurs de l'UofSC étudient déjà des méthodes pour stimuler la synthèse de CK2α afin d'accélérer la croissance nerveuse. La découverte de cette clé pourrait conduire à des progrès de la médecine qui se traduisent par une guérison plus rapide après des lésions nerveuses.

La source:

Université de Caroline du Sud

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