De notre correspondante
à New York
« L'IDENTIFICATION de la cypine et de sa fonction dans le cerveau est particulièrement excitante puisqu'elle ouvre de nouvelles voies pour le traitement de troubles neurologiques sévères », déclare dans un communiqué le Dr Bonnie Firestein. Cette chercheuse en biologie cellulaire et neurosciences à l'université de Rutgers (New Jersey) a identifié la cypine il y a cinq ans et publie les résultats présents.
La communication neuronale.
Les dendrites (du grec dendron « arbre ») sont, on le sait, les petits prolongements cytoplasmiques du neurone, bien plus courts que l'axone. Ils jouent un rôle essentiel dans la communication neuronale. La ramification des dendrites augmente, pense-t-on, au cours de l'apprentissage. Certaines maladies neurologiques sont associées à une réduction de l'arborisation dendritique.
Akum, Firestein et coll. se sont attachés à identifier quelle est la fonction cérébrale de la cypine, une enzyme qui désamine les guanines (une guanine désaminase). « La cypine est trouvée ailleurs dans l'organisme où elle accomplit d'autres fonctions, mais personne ne savait pourquoi elle est présente dans le cerveau », explique le Dr Firestein dans un communiqué.
La cypine est présente dans les neurones du cerveau antérieur (mais pas dans le cervelet ou la moelle épinière) et de façon particulièrement abondante dans les interneurones très ramifiés de l'hippocampe, région associée à la mémoire, à l'apprentissage et aux émotions.
Les chercheurs ont donc étudié des neurones hippocampiques de rat. Ils montrent que la cypine est exprimée dans les neurones dès le stade du développement. La surexpression de la cypine dans les neurones en culture augmente le nombre des dendrites. A l'inverse, la surexpression de cypine mutante déficiente en activité guanine désaminase entraîne une baisse de la ramification dendritique.
« Une extrémité du neurone ressemble à un arbre et, dans l'hippocampe, la cypine contrôle la croissance de ses branches », résume le Dr Firestein. « L'augmentation du nombre de branches, remarque-t-elle, fournit des sites supplémentaires par où le neurone peut recevoir l'information qu'il transmet ensuite ; cette augmentation améliore par conséquent la communication. »
Comme une colle.
« Nous avons aussi découvert quelque chose d'autre qui est vraiment très excitant », ajoute le Dr Firestein, en faisant référence au mécanisme moléculaire par lequel la cypine augmente la croissance dendritique.
La cypine agit comme une colle ; elle se lie directement aux molécules de tubuline et favorise la polymérisation des microtubules qui forment le squelette dendritique.
« Si l'on mélange uniquement notre protéine purifiée avec la tubuline dans un tube à essais, la cypine toute seule amène ces structures squelettiques à s'allonger. »
« Nature Neurosciences », 18 janvier 2004, DOI: 10.1038/nn1180.
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