Mécanisme de développement du cerveau décodé

Boucle de contrôle des protéines cruciale pour le développement du cerveau

06/12/2011

Bien que les fonctions des différentes zones du cerveau fassent déjà l'objet de recherches approfondies, on en sait peu sur le développement du cerveau ou sur les facteurs pertinents à ce jour. Des chercheurs suédois et allemands ont maintenant identifié un mécanisme auparavant inconnu qui joue un rôle clé dans le développement embryonnaire du cerveau humain..

Les scientifiques autour de Dr. Christopher Horst Lillig de l'Université de Greifswald et dr. Carsten Berndt, de l'institut Karolinska à Stockholm, a découvert une boucle de contrôle du cerveau auparavant inconnue, qui est essentielle au développement de structures dans le cerveau humain. Sur la base des résultats actuels, de nouvelles approches thérapeutiques pour le traitement de diverses maladies neurologiques peuvent être dérivées dans le futur. Lillig et dr. Berndt dans le dernier numéro de la revue spécialisée „Actes de l'Académie nationale des sciences“ (PNAS). Selon les chercheurs, la boucle de régulation des protéines découverte pourrait également jouer un rôle important dans l'apparition de maladies telles que l'épilepsie et la maladie d'Alzheimer..

Développement de structures cérébrales dépendant de la glutaredoxine-2?
À propos de la formation de structures dans le cerveau est jusqu'à présent relativement inconnu. Quels sont les facteurs qui influencent le développement des quelque 100 milliards de cellules nerveuses du cerveau et leur connexion les unes aux autres (chaque cellule nerveuse est liée en moyenne à 1 000 autres), a donc été au centre des recherches actuelles du Dr med. Lillig et ses collègues. est. Ils voulaient savoir quels facteurs, signaux et mécanismes de régulation déterminent la formation de structures dans le cerveau. À cette fin, les scientifiques ont examiné, dans le cadre d’une expérience modèle, le développement de structures cérébrales chez le poisson zèbre. Comme ils soupçonnaient une influence significative de la protéine glutarédoxine-2 sur le développement du cerveau, les chercheurs ont analysé le Lillig et dr. Berndt, dans le cadre de son étude, quel effet un retrait de la protéine a sur le développement du cerveau du poisson zèbre. Selon les scientifiques, le poisson-zèbre est particulièrement bien un exemple d'organisme pour la formation de structures dans le cerveau humain.

La boucle de contrôle des protéines a une influence significative sur le développement du cerveau
Dr. Lillig et dr. Berndt explique dans l'article actuel de PNAS que la protéine glutaredoxin-2 est utilisée pour modifier la cystéine, un acide aminé, et influence ainsi les autres protéines nécessaires à la formation d'axones dans le cerveau. Les axones sont les extensions fibreuses de la cellule nerveuse, nécessaires pour connecter les cellules nerveuses (synapses) les unes aux autres. Ce n'est que lorsque cette connexion fonctionne que la transmission du stimulus et la communication nécessaires entre les différentes zones du cerveau et les cellules musculaires sont garanties, expliquent les scientifiques de la revue PNAS. Sans la formation des axones, le réseau complexe entre les cellules nerveuses du cerveau humain ne peut être construit, Dr. Lillig et dr. Berndt. À ce stade, la protéine glutaredoxine-2 a apparemment une importance significative, car dans le poisson-zèbre sans la protéine, les liaisons ne pourraient pas être formées et les cellules nerveuses en développement sont mortes en raison du manque de liaison. L’équipe de recherche germano-suédoise a clairement démontré l’importance considérable du circuit de commande récemment découvert pour le développement du cerveau..

Effets possibles de la boucle de régulation protéique sur les troubles neurologiques
Dans une prochaine étape, il sera maintenant vérifié si la boucle de contrôle découverte a également une influence sur le développement de maladies neurologiques telles que la démence, la maladie d'Alzheimer ou l'épilepsie. Parce que de l'avis de Dr. Berndt et dr. Lillig suggère que les protéines nécessaires à la formation des axones pourraient également jouer un rôle important dans ces maladies neurologiques. Quoi qu'il en soit, cependant, il est maintenant clair pour la première fois que le développement embryonnaire du cerveau dépend de l'activité enzymatique de la glutarédoxine-2. sans „Glutaredoxin-2 a perdu pratiquement tous les types de neurones la capacité de développer un échafaudage axonal“, donc la déclaration des chercheurs. Outre les scientifiques de l'université de Greifswald et de l'institut Karolinska de Stockholm, des chercheurs de l'université Heinrich Heine de Düsseldorf et de l'université Philipps de Marbourg ont participé à la présente étude. (Fp)

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Image: Dieter Schütz