Pendant que vous lisez cette phrase, les cellules de votre cerveau appelées neurones s’envoient des signaux électriques à grande vitesse, transmettant des informations. Ils le font via de minuscules connexions spécialisées entre eux appelées synapses.
Il existe de nombreux types différents de synapses qui se forment entre les neurones, y compris les « excitateurs » ou les « inhibiteurs », et les mécanismes exacts par lesquels ces structures sont créées restent flous pour les scientifiques. Un laboratoire de biochimie de la Colorado State University a acquis des connaissances importantes sur cette question en montrant que les types de produits chimiques libérés par les synapses contrôlent en fin de compte les types de synapses qui se forment entre les neurones.
Soham Chanda, professeur adjoint au Département de biochimie et de biologie moléculaire, a dirigé l’étude, qui a été publiée dans communication nature cela montre la possibilité de changer l’identité des synapses entre les neurones, à la fois in vitro et in vivo, par voie enzymatique. Les autres principaux scientifiques qui ont contribué au projet étaient Thomas Südhof de l’Université de Stanford et Matthew Xu-Friedman de l’Université de Buffalo.
En laboratoire, Chanda et ses collègues ont pu basculer les synapses entre les types excitateurs et inhibiteurs en utilisant uniquement des enzymes, en incitant les neurones à n’exprimer que quelques gènes qui ont déclenché une cascade de changements dans la machinerie synaptique. Une telle percée pourrait avoir des implications majeures pour le traitement des troubles cérébraux causés par des dysfonctionnements dans le traitement et l’échange d’informations synaptiques.
« Nous savons très peu de choses sur le fonctionnement du cerveau humain et, au fond, nous devons comprendre comment les neurones communiquent entre eux », a déclaré Chanda. « Comprendre les mécanismes de base de la formation et de l’entretien des synapses a d’énormes implications pour comprendre les maladies du cerveau. »
Leurs résultats indiquent que les protéines d’adhésion cellulaire exprimées dans la jonction synaptique ne sont pas les seuls fournisseurs de la fonction synaptique, comme certains l’ont suggéré ; au contraire, des produits chimiques appelés neurotransmetteurs libérés par le site présynaptique (d’où provient l’information) semblent également jouer un rôle important dans le contrôle des types de synapses qui se forment où.
L’équipe du CSU a utilisé des neurones humains dérivés de cellules souches pour démontrer leur capacité à établir des types spécifiques de connexions synaptiques grâce à la libération contrôlée de neurotransmetteurs spécifiques. Des chercheurs de l’Université de Buffalo ont démontré le même phénomène dans des cerveaux de souris vivants.
« Les synapses ont besoin de beaucoup d’autres machines ; les neurones ont pris soin de tout cela, transformant les synapses excitatrices en synapses inhibitrices – un changement radical dans leur identité », a déclaré Xu-Friedman.
Chanda est fasciné par les neurones « parce qu’aucun autre type de cellule dans le corps humain n’a la même complexité fonctionnelle qui est si étroitement liée à leur forme et à leur structure ».
Les étudiants qui ont réalisé la majorité des expériences étaient les co-auteurs Scott Burlingham et Lindsay Peterkin de CSU et Nicole Wong de l’Université de Buffalo.
sources de l’histoire :
Matériel fourni par Université d’État du Colorado. Écrit à l’origine par Anne Manning. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
Le message Les biochimistes utilisent des enzymes pour modifier la façon dont les cellules cérébrales communiquent entre elles – – est apparu en premier sur Germanic News.