Une molécule réparatrice de lésions axonales
Une incursion dans le domaine de la biologie végétale a permis à un chercheur de découvrir qu’une molécule naturelle a la propriété de réparer les axones, ces structures semblables à des fils qui assurent la transmission des signaux électriques entre les cellules. Les lésions axonales sont la principale cause d’invalidité dans les cas de traumatisme médullaire et d’accident vasculaire cérébral.
Andrew Kaplan, doctorant à l’Institut et hôpital neurologiques de Montréal de l’Université McGill, était à la recherche d’une approche pharmacologique de la régénération axonale reposant principalement sur la famille des protéines 1433. Dotées de fonctions neuroprotectrices, ces protéines faisaient déjà l’objet d’études par les chercheurs du laboratoire d’Alyson Fournier, Ph. D., professeure de neurologie et de neurochirurgie et auteure principale de l’étude.
Pendant ses travaux, Andrew Kaplan a découvert une étude décrivant la façon dont les plantes réagissent à un certain type d’infection fongique. Ainsi, lorsque les plantes sont exposées à la fusicoccine A, une petite molécule produite par une certaine souche de champignons, les feuilles de la plante se flétrissent, mais ses racines croissent en longueur. La fusicoccine A influe sur l’activité des protéines 14-3-3 en stabilisant leurs interactions avec d’autres protéines.
« Si les protéines 14-3-3 sont à l’origine de ce phénomène, la nature des autres protéines en cause et des activités biologiques qui en résultent diffère selon les plantes et les animaux », affirme le chercheur.
Andrew Kaplan a posé l’hypothèse selon laquelle la fusicoccine A pourrait permettre d’exploiter efficacement les protéines 14-3-3 dans le but de réparer les axones. Pour vérifier cette hypothèse, le doctorant et ses collègues ont mis en culture des neurones lésés mécaniquement et la molécule, puis ont observé les résultats de cette expérience.
« Le lendemain, lorsque j’ai examiné les axones au microscope, j’ai vu qu’ils poussaient comme de la mauvaise herbe; un résultat si excitant qu’il nous a permis de conclure que la fusicoccine A peut stimuler la restauration des axones dans le système nerveux lésé », affirme le chercheur.
L’atteinte axonale est un facteur observé non seulement dans les lésions cérébrales et médullaires, mais également dans de nombreuses affections, dont la sclérose en plaques et les maladies neurodégénératives. La découverte des chercheurs signifie que la fusicoccine A et d’autres molécules semblables pourraient servir à la mise au point de médicaments pour le traitement des lésions axonales. Selon Andrew Kaplan, les chercheurs devront maintenant s’attacher à mieux comprendre les mécanismes qui permettent à la fusicoccine A d’accélérer la réparation axonale.
La protéine GCN1 se révèle prometteuse à cet égard. En effet, les chercheurs ont découvert que la liaison des protéines 14-3-3 et GCN1 est un facteur qui intervient de façon importante dans la croissance axonale induite par la fusicoccine A. Les scientifiques peuvent maintenant étudier le rôle de la protéine GCN1 dans le système nerveux et vérifier si la liaison de cette dernière aux protéines 14-3-3 pourrait servir à la mise au point de traitements plus ciblés.
« Nous avons identifié une stratégie novatrice permettant de favoriser la régénération axonale à l’aide d’une famille de petites molécules qui pourraient se révéler d’excellentes candidates pour la mise au point de médicaments », affirme la Pre Fournier. « Il s’agit d’une avancée excitante, car les chercheurs œuvrant dans ce domaine s’efforcent depuis longtemps de trouver des traitements et d’identifier des cibles pour les médicaments qui stimulent la réparation axonale. »
Cette étude, dont les résultats ont été publiés le 8 mars 2017 dans la revue Neuron, a été financée par les Instituts de recherche en santé du Canada.
IMAGE : Le traitement par la fusicoccine A stimule la régénération axonale vers le centre de la lésion. Les axones apparaissent ici en vert et leurs extrémités, appelées « cônes de croissance », en rouge.
