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Génétique
Neurogenèse : lumière sur la quiescence et la prolifération

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/64150.htm

Deux études récentes décrivent les rôles nouveaux dans la neurogenèse de deux protéines déjà connues pour leur implication dans le développement des tissus osseux ou graisseux. Les deux recherches ont été menées dans des zones neurales différentes et concernent deux états cellulaires distincts, la quiescence et la différenciation.

- BMP dans l'hippocampe : la quiescence est de mise

Les neurones ne sont produits que dans certaines régions du cerveau comme l'hippocampe. A cet endroit, 90% des cellules-souches sont présentes chez l'adulte dans un état non actif ou latent, connu sous le terme de quiescence, en attente que des besoins en neurones entraînent leur différenciation. Comment ces cellules entrent-elles en hibernation ? C'était une question restée sans réponse jusque-là.

Une étude internationale, à laquelle ont participé des chercheurs de l'Institut de Santé Carlos III (ISCIII) [1], de l'Université de Valence [2] et du Centre de médecine régénérative de Barcelone [3], a révélé un premier indice. Et non des moindres comme en atteste la publication de ce travail mise en exergue comme "Featured article" par la revue Cell Stem Cell ce mois-ci [4]. En effet, les scientifiques ont découvert que la protéine BMP, déjà connue pour son rôle dans la morphogenèse osseuse, avait un effet réversible sur l'équilibre quiescence/prolifération. Ainsi, ces chercheurs ont observé que la surexpression de BMP entraîne la diminution de la prolifération des cellules-souches nerveuses en culture et le maintient de ces dernières dans un état indifférencié. A l'inverse, la diminution de l'expression de BMP stimule la prolifération neuronale.

BMP est donc une protéine-clef dans le mécanisme de neurogenèse : sa présence ou son absence sont des signaux conduisant au ralentissement ou à la stimulation de la prolifération des neurones ; un indice de taille donc !

- Sox5 dans la moelle épinière : différenciation enclenchée

Une autre inconnue à nos jours est le mécanisme par lequel les cellules souches nerveuses entrent en processus de différenciation. Quatre chercheurs de l'Institut Cajal de Madrid [5] viennent de publier un article dans EMBO reports [6] dans lequel ils présentent leurs découvertes sur le rôle de la protéine Sox5 dans ce mécanisme. Sox5 est déjà connue pour intervenir dans la régulation du développement embryonnaire, notamment au niveau du tissu graisseux et du cartilage.

Les scientifiques madrilènes ont découvert que cette protéine est capable de contrôler le développement des neurones en régulant leur différenciation. Ainsi, si Sox5 est surexprimé, les cellules souches neuronales sortent prématurément du cycle, arrêtent leur prolifération et commencent leur différenciation. La conséquence : la moelle épinière est plus petite. A l'inverse, si l'on inhibe l'expression de Sox5, les cellules souches nerveuses vont proliférer sur une durée plus longue qu'en temps normal.

Comment Sox5 agit-elle? Ces mêmes chercheurs pointent du doigt la protéine axin2 : stimulée par Sox5, axin2 inhibe l'expression de gènes comme wnt dits pro-mitotiques, c'est-à-dire des gènes qui stimulent la mitose et donc la prolifération. La découverte de ce rôle de Sox5 dans la neurogenèse apporte là encore un élément-clef dans la compréhension des mécanismes de régulation de la prolifération des cellules souches neurales.

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- [1] Helena Mira - Area de Biologia Celular y Desarrollo - Centro Nacional de Microbiologia - Instituto de Salud Carlos III - Majadahonda - 28220 Madrid - helena.mira@uv.es
- [2] Zoraida Andreu - Departament de Biologia Cellular - Universitat de València - Avinguda Blasco Ibáñez, 13 - 46010 València
- [3] Antonella Consiglio - Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona - Carrer Aiguader, 88 - 08003 Barcelona
- [5] Victoria Aixa Morales García - Instituto de Neurobiología Ramón y Cajal (CSIC) - Avda Doctor Arce, 37 - 28002 Madrid - Tél : +34 915 854 723 - email : aixamorales@cajal.csic.es

Code brève
ADIT : 64150

- [4] "Signaling through BMPR-IA Regulates Quiescence and Long-Term Activity of Neural Stem Cells in the Adult Hippocampus" - Mira et al., Cell Stem Cell, Volume 7, Issue 1, 78-89, 2 July 2010.
Article disponible en ligne gratuitement: http://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(10)00171-2
- SINC, 01/07/2010
- [6] "SOX5 controls cell cycle progression in neural progenitors by interfering with the WNT-b-catenin pathway" - Martinez-Morales et al., EMBO reports, vol 11, n°6, 2010.
- Communiqué de presse du CSIC, 02/07/10

Anne-Laure Fize, service-scientifique@sst-bcn.com

BE Espagne numéro 96 (26/07/2010) - Ambassade de France en Espagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/64150.htm