Des avancées médicales en Europe se poursuivent à un rythme rapide, et une équipe de recherche basée en Belgique maintient ce dernier en découvrant le mécanisme qui garantit la signalisation neuronale pour de longues périodes de temps, un processus qui se perturbe dans les maladies neurologiques dont la maladie de Parkinson. La découverte pourrait conduire à une solution pour éviter les problèmes de communication parmi les cellules cérébrales à l'avenir. Les résultats de l'étude, présentés dans la revue Cell, sont en partie financés par deux projets de l'UE : NEURORECYCLING et SYNAPSEFUNCTION.
Coordonné par l'Institut flamand pour la biotechnologie (VIB) en Belgique, NEURORECYCLING («Maintaining neurotransmission : clathrin-mediated endocytosis and kiss-and-run») a obtenu une subvention d'excellence Marie Curie d'une valeur de 1,5 million d'euros au titre du sixième programme-cadre (6e PC) afin d'améliorer notre compréhension des mécanismes du recyclage de la vésicule à l'aide d'essais morphologiques et fonctionnels.
SYNAPSEFUNCTION («Molecular studies of synaptic vesicle recycling in health and disease»), également sous la direction du VIB, est soutenu par une bourse du Conseil européen de la recherche s'élevant à 1,5 million d'euros. Lancé au début 2011, SYNAPSEFUNCTION se penche sur les nouveaux mécanismes régulateurs qui opèrent au niveau de la synapse et pourraient éventuellement réguler la plasticité synaptique.
Le co-auteur Dr Patrik Verstreken du département de génétique moléculaire et développementale du VIB ainsi que de Human Genetics à la Katholieke Universiteit Leuven, en collaboration avec des collègues, a découvert l'enzyme baptisée «Skywalker», responsable de l'équilibre délicat au niveau de la communication. D'après les experts, les pannes de communications neuronales pourraient déclencher des maladies neurodégénératives chez l'homme. «J'espère qu'en découvrant le fonctionnement de Skywalker, nous comprendrons comment communiquent les neurones entre eux et que nous serons également conduits vers de nouveaux diagnostics et thérapies pour des maladies neurologiques telles que celle de Parkinson», explique le Dr Verstreken.
L'impact des troubles cérébraux sur les individus est énorme. Au moins 20 % des patients souffrent de troubles mentaux, et environ 1 milliard souffrent des effets des maladies neurologiques. Plus de 8 % des patients vivant en Occident dépendent des analgésiques. Afin de trouver une solution à ce problème, les chercheurs doivent mieux comprendre la communication neuronale dans les moindres détails. La communication des cellules cérébrales a lieu au niveau des synapses, ce que les experts définissent de signaux électriques traversant les vésicules (de petites poches protégées par la membrane comprenant des substances de signalisation). Une fois que la vésicule libère les substances de signalisation, une autre cellule cérébrale est activée. Mais les vésicules sont réutilisées plusieurs fois, ce qui résulte en la dégradation des protéines nécessaires pour leur fonctionnement correcte. C'est ainsi que la libération des substances de signalisation est affectée.
Mais qu'est-ce qui fait que les vésicules fonctionnent correctement lors du processus de recyclage ? Une étape supplémentaire dans le processus de recyclage est retrouvée au sein de la plupart des cellules, à travers les endosomes. Les protéines des vésicules dans ces compartiments cellulaires spéciaux sont triées afin de garantir le bon fonctionnement des vésicules recyclées. C'est là que la recherche de l'équipe entre en jeu : ils ont découvert que l'enzyme Skywalker régule l'étape supplémentaire. Les chercheurs ont mis à l'essai des drosophiles dépourvues de Skywalker, et leurs données ont montré que ce manque stimulait le signal entre deux cellules cérébrales, en augmentant les niveaux de stress des mouches.
Découvrir la connexion entre Skywalker et les signaux pourrait permettre de conduire à un nouveau traitement pour les maladies neurologiques telles que celle de Parkinson. Pour les personnes touchées par la maladie de Parkinson à des étapes précoces de la maladie, les signaux entre les cellules cérébrales sont très faibles.
