Formation de la moelle épinière chez l’embryon: le rôle d’une famille de protéines élucidé

L’équipe de Frédéric Charron a démontré que les protéines β-arrestines servent d’adaptateurs entre les protéines Smo et SFK, deux composantes indispensables du guidage axonal.

L’équipe de Frédéric Charron a démontré que les protéines β-arrestines servent d’adaptateurs entre les protéines Smo et SFK, deux composantes indispensables du guidage axonal.

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La découverte du rôle des β-arrestines dans la formation de la moelle épinière au stade embryonnaire ouvre les perspectives pour explorer les mécanismes qui permettraient d’en réparer les lésions.

Frédéric Charron et Rachelle Sauvé

Frédéric Charron et Rachelle Sauvé

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La compréhension des mécanismes complexes du développement du système nerveux comporte encore bien des zones d’ombre, ce qui entrave la mise au point de thérapies efficaces pour favoriser la régénérescence des connexions nerveuses à la suite de lésions de la moelle épinière.

Des travaux de l’équipe du Dr Frédéric Charron, directeur de l’Unité de recherche en biologie moléculaire du développement neuronal à l’Institut de recherches cliniques de Montréal et professeur-chercheur au Département de médecine de l’Université de Montréal, récemment publiés dans le Journal of Neuroscience, mettent en lumière le rôle fondamental d’une famille de protéines, les β-arrestines, dans le développement du système nerveux au stade embryonnaire.

Cette avancée a pu être réalisée grâce aux travaux menés par la doctorante Rachelle Sauvé, en collaboration avec Steves Morin, alors assistant de recherche, et la Dre Patricia Yam au laboratoire de Frédéric Charron.

«Cette compréhension nouvelle ouvre nos perspectives pour mieux explorer les mécanismes qui peuvent conduire à la régénérescence des connexions nerveuses à la suite de lésions de la moelle épinière, explique le chercheur. Et plus nous démontons ces mécanismes, plus nous pourrons agir pour corriger les séquelles découlant de ces lésions.»

Le rôle des protéines dans le guidage axonal

Au cours du développement des embryons, les neurones étendent leur axone, un long câble cellulaire qui leur permet de relier entre elles des zones précises du corps, établissant ainsi des connexions nerveuses.

L’ensemble des processus qui régissent l’allongement de l’axone et orientent sa navigation est appelé «guidage axonal». Entre autres, le guidage axonal permet de relier chaque neurone à sa cible spécifique. Il est donc crucial pour le bon développement du système nerveux. Diverses molécules dites de guidage, comme Sonic hedgehog, dirigent les axones vers leurs cibles tels des panneaux de signalisation orientant les axones vers leur destination. Cependant, la perception de ces molécules de guidage par les axones nécessite une machinerie moléculaire complexe qui n’a pas encore révélé tous ses mystères.

L’équipe de Frédéric Charron a démontré, pour la première fois, que les protéines β-arrestines servent d’adaptateurs entre les protéines Smo et SFK, deux composantes indispensables du guidage axonal. À l’instar d’un adaptateur électronique sans lequel il serait impossible de brancher son téléphone à une prise de courant, les protéines β-arrestines permettent aux protéines Smo et SFK d’interagir les unes avec les autres. Ainsi, les β-arrestines sont essentielles au guidage axonal.

À propos de l'étude

L'article «β-arrestins are scaffolding proteins required for Shh-mediated axon guidance», par Rachelle Sauvé et ses collaborateurs, a été publié dans le Journal of Neuroscience le 17 juin 2024.

Cette étude a été rendue possible grâce au soutien des Instituts de recherche en santé du Canada, de la Fondation canadienne pour l’innovation, du Fonds de recherche du Québec – secteur Santé et du Programme des chaires de recherche du Canada.

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