UNE ÉQUIPE américaine a découvert un facteur fondamental à la formation et au maintien de l'architecture du système nerveux central. Ce facteur, Npas4, est impliqué dans la genèse des synapses inhibitrices. Il participe ainsi au maintien de l'équilibre entre les connexions nerveuses excitatrices et les connexions inhibitrices, un équilibre absolument nécessaire au bon fonctionnement du cerveau.
Si de nombreuses données relatives à la formation des synapses excitatrices sont disponibles, peu de scientifiques se sont jusqu'ici intéressés aux mécanismes qui conduisent à l'établissement des synapses GABAergique (inhibitrices). Michael Greenberg et son équipe ont décidé de s'attaquer à la question en recherchant un facteur de transcription dont l'activité semble significativement associée à la formation de ces synapses inhibitrices. L'équipe est rapidement arrivée sur le facteur de transcription Npas4.
L'équilibre entre excitation et inhibition.
Les chercheurs ont découvert que cette protéine participe à la régulation de l'activité transcriptionnelle d'environ 270 gènes dans les neurones en culture. Son activation conduit à un augmentation du nombre de synapses inhibitrices à la surface des cellules.
Greenberg et son équipe ont également découvert que la formation de synapses excitatrices constitue un signal qui déclenche l'activation de Npas4. Le facteur de transcription est donc l'intermédiaire grâce auquel l'équilibre entre excitation et inhibition peut d'établir au sein d'un réseau de neurones.
Ce phénomène est à mettre en parallèle avec ce que l'on sait du développement cérébral. La « construction » du cerveau d'un mammifère passe tout d'abord par la mise en place de très nombreuses connexions excitatrices. Elles conduisent à l'activation et à la mise en réseau d'un maximum de neurones, tous capables de stimuler leurs voisins. Les connexions inhibitrices s'établissent ensuite. Ces nouvelles sypnases permettent de moduler les « conversations » entre neurones et d'obtenir ainsi l'indispensable plasticité du réseau neuronal. Les résultats de Greenberg et coll. suggèrent que cette seconde étape nécessite l'intervention de Npas4.
Les souris déficientes pour le facteur Npas4 sont viables, mais souffrent de nombreux problèmes neurologiques. Chez l'humain, il a été suggéré que certains troubles neurologiques tels que l'épilepsie, l'autisme ou la schizophrénie seraient liés à des déséquilibres entre connexions excitatrices et inhibitrices. Une déficience en Npas4 pourrait être impliquée. L'hypothèse reste à tester.
Y. Lin et coll., « Nature », édition en ligne avancée.
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