PROJET NOTIFX : COMPRENDRE LE LIEN DE DEUX PROTEINES AVEC LE SYNDROME DE L'X FRAGILE
Le projet NotifX cherche à mieux comprendre comment deux protéines, PDE2A et APC, sont liées au Syndrome de l'X Fragile (SXF). Le SXF est une forme héréditaire fréquente de déficience intellectuelle et de troubles du spectre autistique. Il est causé par l'absence ou le dysfonctionnement d'une protéine appelée FMRP (Fragile X Mental Retardation Protein). Cette protéine joue un rôle clé dans la régulation de PDE2A et APC, deux protéines essentielles à la communication entre les neurones et au développement cérébral. Lorsque FMRP ne fonctionne pas correctement, cela perturbe la production de PDE2A et APC, ce qui peut altérer le fonctionnement des neurones et contribuer aux symptômes du SXF.
Les neurones sont des cellules spécialisées dans la transmission des informations dans le cerveau et le système nerveux. Chaque neurone agit comme un "messager", recevant des informations d'autres neurones ou de l'environnement, puis les transmettant à d'autres cellules pour permettre au corps de réagir de manière appropriée. Ces cellules possèdent des prolongements appelés dendrites (qui reçoivent les informations) et un axone (qui envoie les informations). Les messages sont envoyés sous forme d'impulsions électriques et se transmettent d'un neurone à l'autre grâce aux synapses.
Pour mieux comprendre comment les protéines PDE2A et APC contribuent aux symptômes du SXF, les chercheurs étudient les mécanismes moléculaires par lesquels la protéine FMRP contrôle leur production et leur transport dans les cellules nerveuses.
Afin d'observer directement l'impact de ces déséquilibres sur la fonction neuronale et comportementale, ils utilisent des modèles murins du SXF, c'est-à-dire des souris génétiquement modifiées pour imiter la maladie chez l'humain. Une partie de leur étude se concentre sur la mémoire associative, c'est-à-dire la capacité à associer différentes informations entre elles. Ils examinent également la formation et la consolidation des souvenirs. Pour ce faire, ils étudient certaines régions du cerveau, comme la région CA3 de l'hippocampe, qui joue un rôle clé dans la formation de la mémoire. Ils se penchent aussi sur le bulbe olfactif, une région du cerveau impliquée dans la perception des odeurs et qui est également importante pour la mémoire olfactive (la mémoire des odeurs).
En plus de leurs travaux sur les modèles murins, les chercheurs examinent également le rôle de la protéine FMRP dans la traduction et le transport des ARNm (acide ribonucléique messager) des protéines PDE2A et APC. Cela signifie qu'ils cherchent à comprendre comment FMRP aide à transformer l'information génétique (contenue dans l'ADN) en protéines dans les cellules et comment ces protéines sont ensuite déplacées vers les zones où elles sont nécessaires. Pour cela, ils utilisent des systèmes en laboratoire (in vitro) et des tissus provenant de souris pour étudier en détail ces processus au niveau cellulaire.
Un autre aspect important de cette recherche est d'étudier le rôle de PDE2A et APC dans la différenciation neuronale et la spinogenèse. La différenciation neuronale fait référence au processus par lequel une cellule précurseur se transforme en neurone mature. La spinogenèse désigne la formation de nouvelles épines dendritiques, des structures situées sur les dendrites des neurones et qui sont essentielles pour la réception des informations provenant d'autres neurones.
Les chercheurs se concentrent particulièrement sur les neurones nouvellement produits dans le bulbe olfactif des modèles murins SXF, car c'est une région du cerveau où la création de nouveaux neurones (appelée neurogenèse) est particulièrement active. En observant cette région, ils peuvent mieux comprendre comment les protéines PDE2A et APC influencent la croissance et la maturation des neurones dans des conditions normales et dans le contexte du SXF.
Ils ont aussi étudié comment ces protéines influencent la plasticité synaptique, c'est-à-dire la capacité des connexions entre neurones à se renforcer ou à se modifier en fonction des expériences vécues. La plasticité synaptique est un processus clé qui permet au cerveau d'apprendre, de mémoriser des informations et de s'adapter à de nouvelles situations. Les chercheurs ont découvert que des niveaux excessifs de PDE2A et APC peuvent altérer cette plasticité, ce qui rend les synapses moins efficaces pour transmettre les signaux entre neurones. Cela pourrait contribuer à des déficits cognitifs et à des troubles de la mémoire, symptômes courants du SXF.
En ajustant les niveaux de PDE2A et APC dans les cellules nerveuses, les chercheurs espèrent rétablir une communication plus fluide entre les neurones. Cela pourrait améliorer la plasticité synaptique et atténuer certains des symptômes du SXF, comme les déficits cognitifs et les troubles de la mémoire associative. L'objectif à long terme de cette recherche est de trouver des traitements thérapeutiques qui puissent améliorer les connexions neuronales et restaurer les fonctions cérébrales altérées par cette maladie, offrant ainsi de nouvelles perspectives pour les patients atteints du SXF.
Découvrez le portrait de Barbara Bardoni à l'origine du projet *NotifX !