La découverte de Recherches a pu aider à développer des outils pour réparer les cellules nerveuses abîmées

Une équipe de recherche aux IRCM abouties par Frédéric Charron, PhD, en collaboration avec des bioengineers à l'Université de McGill, a découvert un genre neuf de synergie dans le développement du système nerveux, qui explique un mécanisme important exigé pour que les circuits neuraux forment correctement. Leur découverte, publiée aujourd'hui dans la Biologie de PLoS de tourillon scientifique, pourrait éventuellement aider à développer des outils pour réparer des cellules nerveuses après des préjudices au système nerveux (tel que le cerveau et la moelle épinière).

Chercheurs dans les neurones d'étude de laboratoire de M. Charron's, les cellules nerveuses qui composent le système nerveux central, ainsi que leurs longues extensions connues sous le nom d'axones. Pendant le développement, les axones doivent suivre les chemins particuliers dans le système nerveux afin de former correctement les circuits neuraux et permettre à des neurones de communiquer entre eux. Les chercheurs d'IRCM étudient une orientation appelée de processus d'axone pour comprendre mieux comment les axones parviennent à suivre les chemins exacts.

« Pour atteindre leur objectif, les axones croissants se fondent sur des molécules connues sous le nom de caractères indicateurs d'orientation, qui les instruisent sur quel sens à prendre en les repoussant ou en attirant à leur destination, » explique M. Charron, Directeur de la Biologie Moléculaire de l'ensemble Neural de recherches de Développement aux IRCM.

Pendant les dernières décennies, la communauté scientifique a lutté pour comprendre pourquoi plus d'un caractère indicateur d'orientation serait nécessaire pour que les axones atteignent l'objectif correcte. En cet article, les scientifiques d'IRCM ont découvert comment les axones emploient l'information des caractères indicateurs multiples d'orientation pour prendre leurs décisions novatrices. Pour faire ainsi, ils ont étudié le changement relatif de la concentration des caractères indicateurs d'orientation dans l'environnement du neurone, qui désigné sous le nom de l'inclination du gradient.

« Nous avons constaté que l'inclination du gradient est un facteur critique pour l'orientation d'axone ; plus le gradient est escarpé, plus les axones répondent aux caractères indicateurs d'orientation mieux, » dit l'élève de Tyler F.W. Sloan, de PhD dans le laboratoire de M. Charron's et le premier auteur de l'étude. « De plus, nous avons prouvé que le gradient d'un caractère indicateur d'orientation peut ne pas être assez escarpé pour installer des axones. Dans ces cas, nous avons indiqué qu'une combinaison des caractères indicateurs d'orientation peut se comporter dans la synergie entre eux pour aider l'axone à interpréter le sens du gradient. »

En collaboration avec le Programme dans Neuroengineering à l'Université de McGill, l'équipe de M. Charron's a développé une technique novatrice pour recréer les gradients de concentration des caractères indicateurs d'orientation in vitro, c'est-à-dire ils peuvent étudier les axones se développants en dehors de leur contexte biologique.

« Cette méthode neuve nous fournit plusieurs avantages si comparée aux techniques précédentes, et nous permet de simuler des conditions plus réalistes produites dans les embryons se développants, entreprendre des expériences plus à long terme pour observer le processus complet de l'orientation d'axone, et obtenir des données quantitatives extrêmement utiles, » ajoute Sloan. « Elle combine la connaissance de la zone du microfluidics, qui emploie des liquide à une échelle microscopique pour miniaturiser des expériences biologiques, avec le cellulaire, biologique et des études moléculaires que nous entreprenons dans les laboratoires. »

« C'est véritable travail multidisciplinaire, et un excellent exemple de ce que le Programme dans Neuroengineering vise à accomplir dans les situations où les neurobiologistes comme me ont une question particulière qu'ils veulent aborder, mais les calibres de courant ne sont pas adaptés pour répondre à leur question, » mentionne M. Charron. « Ainsi, grâce à ce seul programme, nous nous sommes associés aux bioengineers et aux experts en matière de modélisation microfluidic et mathématiques de McGill pour produire le dispositif prié pour notre étude. »

« Cette découverte scientifique pourrait nous amener plus près de réparer les cellules nerveuses abîmées après des préjudices au système nerveux central, » indique M. Charron. « Une meilleure compréhension des mécanismes concernés dans l'orientation d'axone offrira des possibilités neuves pour développer des techniques pour traiter des lésions résultant des lésions de la moelle épinière, et probablement même des maladies neurodegenerative. »

Les Préjudices aux milliers d'affect de système nerveux central de Canadiens chaque année et peuvent mener aux invalidités perpétuelles. Le plus souvent entraîné par un accident, une rappe ou une maladie, il est actuel très difficile réparer ces préjudices. La Recherche est pour cette raison exigée pour le développement des outils neufs pour réparer les dégâts au système nerveux central.

Source:

: Cliniques De Montréal d'Institut de recherches

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