Dans une nouvelle étude, des chercheurs du King's College de Londres ont découvert que la connectivité cérébrale (câblage cérébral) doit contrôler la synthèse locale des protéines au niveau de types synaptiques spécifiques. Ils indiquent que la régulation de la synthèse des protéines se produit de manière très spécifique, avec une étendue liée au type de synapse impliquée. Ils ont identifié une voie de signalisation qui contrôle la formation de synapses entre les cellules pyramidales excitatrices et les interneurones inhibiteurs exprimant la parvalbumine (parvalbumine). Il s'agit de la première étude confirmant l'existence de cette spécificité dans la régulation de la synthèse des protéines lors du câblage cérébral. Les résultats de l'étude pertinente ont été publiés dans la revue Science, en date du 25 novembre 2022, avec le titre de l'article "Câblage cortical par contrôle spécifique de type synapse de la synthèse protéique locale".
Le cortex cérébral est la couche externe de la plus grande partie du cerveau humain, le télencéphale (cerveau). Il est responsable de nos comportements les plus complexes et les plus divers à travers le contrôle des fonctions motrices et sensorielles. C'est aussi l'un des systèmes biologiques les plus complexes, comprendre les mécanismes de développement qui le contrôlent est donc un enjeu scientifique majeur.
Il existe deux grands types de neurones dans le cortex cérébral : les cellules pyramidales excitatrices et les interneurones inhibiteurs. Leur interaction est essentielle au bon fonctionnement du cortex cérébral. Les interneurones inhibiteurs régulent et synchronisent l'activité des cellules pyramidales excitatrices pour coordonner leur comportement.
Les neurones du cortex cérébral s'assemblent en réseaux neuronaux par le biais de connexions appelées synapses. Comme les connexions électriques, les synapses sont constituées de chambres présynaptiques (prise de courant) et de compartiments rétrosynaptiques (prise). Dans le cerveau adulte, la synthèse des protéines se produit localement dans les deux compartiments régionaux pour effectuer la fonction neuronale.
Le contrôle de la synthèse de protéines spécifiques par la signalisation chimique permet au cerveau de réguler l'activité des synapses individuelles. Cependant, la façon dont cette modulation varie entre les deux types de neurones corticaux en développement n'est pas entièrement comprise.
Le Dr Clémence Bernard, auteur principal de l'Institute of Psychiatry, Psychology and Neuroscience du King's College de Londres, à Londres, a déclaré : « Explorer les processus moléculaires régulant la génération de la connectivité corticale est passionnant, surtout lorsqu'ils finissent par être si spécifiques. Nous avons identifié un voie de signalisation qui contrôle la synthèse synaptique des protéines formée par l'une des connexions les plus fondamentales du cortex cérébral, des cellules pyramidales excitatrices et des interneurones inhibiteurs exprimant la paralbumine.
La synthèse anormale de protéines au niveau des synapses est un mécanisme central des troubles du spectre autistique (TSA). Les mécanismes identifiés dans cette nouvelle étude révèlent des interactions entre protéines associées à des troubles neurodéveloppementaux. Cette découverte soutient l'idée que les synapses formées par les cellules pyramidales excitatrices et les interneurones inhibiteurs exprimant la paralbumine peuvent être particulièrement sensibles à la dérégulation observée dans les troubles du développement cérébral, tels que les TSA.
Le professeur Oscar Marin, co-auteur correspondant de l'Institute of Psychiatry, Psychology and Neuroscience du King's College de Londres, a déclaré : « Il est fascinant que de nombreux gènes impliqués dans les TSA semblent être régulés par la même voie de signalisation que celle que nous avons trouvée. dans cette étude."
Le professeur Beatriz Rico, co-auteure correspondante de l'article et de l'Institut de psychiatrie, de psychologie et de neurosciences du King's College de Londres, a déclaré : "Cette observation suggère que le lien entre les cellules pyramidales excitatrices et les interneurones exprimant la paralbumine inhibitrice peut être un point chaud pour plusieurs facteurs de risque génétiques dans les TSA."
