Brain Canada

En quoi la forme d’une cellule affecte-t-elle la fonction cérébrale ?

Par Brain Canada | Regard sur la recherche
De gauche à droite : Keith Murai; Michel Cayouette; Artur Kania; Fred Charron

La première image est une image au microscope d’une coupe rétinienne dont les cellules responsables de la vision sont marquées de différentes couleurs. Les neurones amacrines sont en rouge alors que les neurones bipolaires sont en vert. Les points bleus correspondent aux noyaux, révélant ainsi les trois couches de la rétine neurale. Les cellules photoréceptrices qui détectent la lumière se situent dans le haut de l’image.

Michel Cayouette et son équipe cherchent à savoir si les dérèglements de la polarité cellulaire pourraient être à la base de plusieurs maladies neurologiques telles que les maladies neurodégénératives (maladie d’Alzheimer, AVC et dystrophies de la rétine), les maladies de connectivité neuronale (autisme et schizophrénie) et le cancer du cerveau. La polarité cellulaire confère aux neurones la forme unique (morphologie cellulaire) dont dépendent leurs fonctions. D’ailleurs, leur morphologie s’exprime en centaines de formes, à l’instar des feuilles des arbres. Les chercheurs s’intéressent à leur formation pour mieux comprendre en quoi la forme d’une cellule affecte la fonction cérébrale, car c’est aussi l’une des premières choses touchées par la maladie. Ils savent déjà que les protéines PAR, une famille de protéines responsables de la ségré- gation des composantes cellulaires, jouent un rôle déterminant. Dans le cadre de ce projet, ils utiliseront des techniques moléculaires et cellulaires innovatrices pour étudier le rôle de ces protéines par rapport à quatre importants événements neuronaux liés aux troubles neurologiques. En révélant les secrets de la polarité cellulaire, ces recherches pourraient remonter à la source des perturbations neuronales et mener à la découverte de traitements ciblant un éventail de maladies neurologiques. Au cours des trois dernières années, l’équipe ainsi subventionnée a largement approfondi sa connaissance des troubles neurodéveloppementaux et neurodégénératifs. Les chercheurs ont mis le doigt sur les voies génétiques essentielles au développement neural, à la formation des circuits neuronaux et à la survie des neurones, ouvrant ainsi la voie à la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques pour les maladies neurodégénératives. Ils ont également trouvé un nouveau moyen d’intervention thérapeutique en identifiant un nouveau régulateur des niveaux de protéines toxiques qui s’agglutinent pour former la maladie d’Alzheimer. 

Ces travaux contribuent largement à expliquer la façon dont l’environnement du circuit neural local est altéré par les maladies cérébrales comme l’épilepsie, les maladies d’Alzheimer et de Huntington ainsi que la sclérose latérale amyotrophique. Forts de ces nouvelles connaissances, les chercheurs s’attarderont ensuite à mettre au point des interventions thérapeutiques novatrices. Ils sont impatients de vérifier si la protéine découverte peut stimuler l’élimination des protéines toxiques dans des modèles précliniques de l’alzheimer, une étape qui doit être accomplie avant d’en évaluer l’effet chez l’humain. De plus, ils ont identifié des biomarqueurs potentiels liés au cancer du cerveau, ainsi que de nouveaux mécanismes perturbateurs de l’activité neuronale pathologique. Ceux-ci pourraient servir à traiter différents troubles neurologiques.

"Cette subvention a tissé des liens étroits au sein des différentes équipes de recherche qui continuent aujourd’hui à multiplier les projets et collaborations"

— Michel Cayouette, Ph.D. Institut de Recherches Cliniques de Montréal