Les travaux appartiennent au domaine de la recherche fondamentale, mais ils montrent la possibilité d'utiliser l'expression de la mélanopsine pour rendre des cellules photosensibles, avec la perspective d'applications expérimentales et peut-être même thérapeutiques. Cela concernerait les cécités pour lesquelles les fonctions des cônes et des bâtonnets ont disparu.
Par ailleurs, les chercheurs pensent que des anomalies de l'activité de la mélanopsine pourraient être impliquées dans certaines affections humaines : dépression, insomnies, troubles de l'humeur. Actuellement, l'équipe collabore avec des ingénieurs pour mettre au point une « prothèse rétinienne » qui permettrait de faire transiter les informations recueillies par les photorécepteurs jusqu'au cerveau pour former des images.
L'équipe de R. Lucas et M. Hankins (université de Manchester et Collège impérial de Londres) ont participé à la découverte d'un troisième type de photorécepteur, en plus des cônes et des bâtonnets. Ils poursuivent leurs travaux et élucident maintenant son fonctionnement.
Les chercheurs ont montré que certaines cellules nerveuses contenues dans les ganglions rétiniens (cellules nommées « ipRGCs », pour « intrinsically photosensitive Retinal Ganglion Cells ») ont une fonction de photorécepteur, elles permettent la perception de la lumière sans formation d'image. Ces cellules photosensibles expriment de la mélanopsine. L'étape suivante a été de confirmer que la mélanopsine est un photopigment : quand on supprime, chez l'animal, le gène de la mélanopsine, les ipRGCs perdent leur potentiel de photoréceptivité et deviennent insensibles à la lumière.
La mélanopsine est le seul photopigment détecté dans ces cellules. Son spectre d'action est voisin de celui de l'opsine (longueur d'onde maximale de 480 nm).
Pour avoir des notions plus précises de l'activité de la mélanopsine, Lucas et Hankins ont mené un travail in vitro qu'ils présentent. En faisant exprimer un gène de mélanopsine humaine dans des lignées de cellules paraneuronales de souris, cela suffit pour transformer ces cellules nerveuses en photorécepteurs, alors qu'elles ne sont pas programmées pour cela.
Dans ces conditions de laboratoire, la mélanopsine agit en tant que photopigment sensoriel en se couplant à un canal ionique, via une cascade de signalisation des protéines G. La mélanopsine gère ainsi la détection physiologique de la lumière.
La photoréponse est liée à la présence de rétinaldéhyde. Elle est sensible aux ondes courtes du spectre lumineux, précisent les auteurs. Ils indiquent avoir aussi la preuve que la mélanopsine fonctionne comme un photopigment ayant deux pôles de sensibilité, par une voie de régénération utilisant une photo-isomérase. Elle est ainsi transformée en pigment sensible, elle aussi à des longueurs d'onde plus élevées.
L'équipe de Xudong Qiu montre que les ipRGCs, photorécepteurs de l'œil des mammifères, régissent les ajustements pupillaires circadiens par des prolongements directs dans le cerveau.
Deux lettres dans « Nature » :Meylan Z. et coll. et Xudong Qiu et coll. Edition avancée en ligne.
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