Une petite molécule empêche les nouveaux neurones adultes de s'égarer, peut être liée à la schizophrénie

Une petite molécule empêche les nouveaux neurones adultes de s'égarer, peut être liée à la schizophrénie

Une étude de Salk montre que le microARN miR-19 aide les cellules cérébrales adultes en herbe à rester sur la bonne voie

LA JOLLA—Une petite étendue d'acide ribonucléique appelée microARN pourrait faire la différence entre un cerveau adulte en bonne santé et celui qui est sujet à des troubles, notamment schizophrénie.

Les scientifiques de l'Institut Salk ont ​​découvert que miR-19 guide le placement de nouveaux neurones dans le cerveau adulte et que la molécule est perturbée dans les cellules de patients atteints de schizophrénie. Les résultats, publiés dans la revue Neuron le 6 juillet 2016, ouvriront la voie à une meilleure compréhension de la façon dont le cerveau adulte contrôle la croissance de nouveaux neurones et comment cela peut mal tourner.

"C'est l'un des premiers liens entre un microARN individuel et un processus spécifique dans le cerveau ou un trouble cérébral", déclare l'auteur principal Jauge rouillée, professeur au Laboratoire de génétique de Salk et titulaire de la chaire Vi et John Adler pour la recherche sur les maladies neurodégénératives liées à l'âge.

Alors que la plupart des molécules d'ARN contiennent les instructions pour fabriquer des protéines - les chevaux de bataille physiques des cellules - les microARN ne codent pas pour les protéines. Au lieu de cela, ils sont eux-mêmes actifs, se liant à d'autres brins d'ARN pour les empêcher de créer des protéines. Auparavant, les scientifiques ont montré que les niveaux de molécules de microARN sont modifiés dans les troubles cérébraux, mais pas quels microARN sont responsables.

"Les gens ont largement étudié les microARN dans le cerveau", déclare Jinju Han, associé de recherche principal chez Salk et premier auteur du nouvel article. "Mais il existe plus de 2,000 XNUMX microARN et seuls quelques-uns ont été étudiés en profondeur."

Dans quelques zones discrètes du cerveau humain, de nouvelles cellules peuvent émerger à l'âge adulte. Gage, Han et leurs collègues ont découvert que les niveaux de miR-19 changeaient plus que les niveaux de tout autre microARN lorsque les précurseurs de nouvelles cellules cérébrales dans ces zones (appelées cellules progénitrices neurales) étaient amenés à devenir des neurones dans le cerveau adulte.

"Le microARN miR-19 a été impliqué dans le cancer et les gens n'ont jamais pensé qu'il était lié au cerveau", explique Han. "Mais nous avons vu que ses niveaux changeaient de façon assez spectaculaire lorsque les cellules souches se différenciaient en neurones."

Les chercheurs ont ensuite montré que lorsque miR-19 était bloqué dans les cellules progénitrices neurales, les niveaux d'ARN correspondant à un gène appelé Rapgef2 étaient modifiés. De plus, les nouveaux neurones n'ont pas migré vers les bonnes zones du cerveau.

Parce que la migration incorrecte de nouvelles cellules cérébrales a été impliquée dans des troubles neuropsychiatriques comme la schizophrénie, le groupe de Gage a ensuite analysé les niveaux de miR-19 et Rapgef2 dans les cellules progénitrices neurales qui avaient été créées en reprogrammant les cellules cutanées de patients schizophrènes. Bien que les patients n'aient eu aucune mutation dans le gène de Rapgef2, ils avaient des niveaux élevés de miR-19 qui correspondaient à de faibles niveaux d'ARN et de protéines pour Rapgef2. L'équipe étudie actuellement le rôle de miR-19 dans des modèles murins de schizophrénie, ainsi que des cellules provenant de cohortes plus larges de patients humains.

Parce que miR-19 a été lié à des cancers, notamment le cancer du sein, le cancer de la prostate et le lymphome à cellules B, les chercheurs ont déjà travaillé pour développer des médicaments qui bloquent la molécule. Mais les nouveaux résultats, dit Han, suggèrent que ces médicaments pourraient avoir un effet sur le cerveau. "Cela signifie que si miR-19 est ciblé dans le cancer, les effets sur le cerveau doivent être soigneusement pris en compte", dit-elle. "Mais cela signifie également que les gens pourraient utiliser ces thérapies pour traiter les troubles neuropsychiatriques." Plus de travail est nécessaire, cependant, pour voir si les résultats sont vrais chez l'homme.

Les autres chercheurs de l'étude étaient Hyung Joon Kim, Simon T. Schafer, Apua Paquola, Gregory D. Clemenson, Tomohisa Toda, Jinseo Oh, Aimee R. Pankonin, Bo Suk Lee, Stephen T. Johnston, Anindita Sarkar et Ahmet M. Denli, tous de l'Institut Salk.

Les travaux et les chercheurs impliqués ont été soutenus par des subventions du Fondation de recherche en sciences de la vie, Institut californien de médecine régénérative, un Fondation James S. McDonnell, La Fiducie caritative Leona M. et Harry B. Helmsley, La Fondation JPB, la Fondation Robert et Mary Jane Engman et Fondation caritative G. Harold et Leila Y. Mathers.