Des neuroscientifiques du Royaume-Uni ont fait une nouvelle découverte extraordinaire qui pourrait mener à de nouveaux traitements contre les attaques et l'épilepsie. Leur découverte implique une protéine importante qui régule le transfert d'informations entre les neurones et le cerveau. Une fois activée, elle pourrait protéger les neurones de toute lésion en cas d'insuffisance cardiaque ou de crise épileptique. L'étude a été financée en partie par une subvention du Conseil européen de la recherche (CER) au titre du septième programme-cadre (7e PC), et a été publiée dans les revues Nature Neuroscience et PNAS.
Les protéines, appelées SUMO, sont responsables du contrôle des processus chimiques visant à inhiber ou activer les mécanismes de protection des neurones dans le cerveau. Les protéines SUMO font partie d'une famille de petites protéines chimiquement attachées et détachées d'autres protéines dans les cellules pour modifier leur fonction. Elles produisent d'infimes réactions au niveau des taux de l'activité cérébrale. Ainsi, les informations transmises par les récepteurs de kainate sont régulées. Ces récepteurs gèrent toutes les communications entre neurones, et leur activation entraîne les crises épileptiques et l'apoptose des neurones.
La fonction des protéines est contrôlée en altérant leur structure par le biais de processus indépendants ou interreliés, dont la phosphorylation, l'ubiquitination et la sumoylation. L'équipe a découvert qu'il existe un équilibre fragile entre la phosphorylation et la sumoylation, et que cette dernière dépend des taux de l'activité cérébrale. «La sumoylation réduit la fonction du récepteur de kainate lorsque l'organisme risque des dégâts, au cours d'une attaque ou d'une crise épileptique, par exemple, et protège ainsi les neurones.»
Les deux responsables de l'équipe de recherche étaient le professeur Jeremy Henley et le Docteur Jack Mellor de la faculté de médecine de l'université de Bristol, au Royaume-Uni. Le Docteur Mellor, professeur de la faculté de physiologie et de pharmacologie, commente : «Les récepteurs de kainate sont de mystérieuses mais importantes protéines impliquées dans de nombreuses maladies, dont l'épilepsie. Mais nous ignorons encore la raison de leur importance. Nous savons également que les protéines SUMO sont importantes à la neuroprotection. Ces résultats dévoilent un rapport entre les récepteurs de kainate et les protéines SUMO qui nous permet de mieux comprendre les processus qu'utilisent les neurones pour se protéger de toute activité anormale et excessive.»
Les chercheurs ont démontré que la phosphorylation des récepteurs de kainate encourage leur activité. Pourtant la phosphorylation facilite également la sumoylation des récepteurs de kainate qui réduisent leur activité. Ainsi, il existe une interaction réciproque dynamique et fragile entre la phosphorylation et la sumoylation qui régule la fonction des récepteurs de kainate.
Comme le souligne le professeur Henley : «Ces travaux sont importants car ils offrent une nouvelle perspective et une meilleure compréhension de la régulation du flux d'informations entre les neurones. L'équipe a compris que l'augmentation de protéines SUMO attachées à des récepteurs de kainate, qui entraîne une réduction de communication entre eux, pourrait constituer une voie de traitement contre l'épilepsie en vue d'empêcher la surexcitation des neurones.»
