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En définissant des aides neurogènes de protéome de créneau recensez les régulateurs principaux du neurogenesis

En cerveaux adultes mammifères, les cellules souche neurales sont seulement présentes dans peu de pièces spécifiques, soi-disant créneaux. Seulement ces créneaux sont capables de produire des neurones neufs. Pour la première fois, les chercheurs ont défini le protéome de ces créneaux, le jeu complet de protéines exprimées, et comparé il à d'autres régions du cerveau. Les découvertes aident à recenser les régulateurs principaux pour le neurogenesis, une étape importante vers le neurogenesis de commande après des lésions cérébrales.

En définissant des aides neurogènes de protéome de créneau recensez les régulateurs principaux du neurogenesis
Les cellules neuronales d'ancêtre se déplacent de la zone subependymal au bulbe rachidien olfactif. Crédit d'image : Helmholtz Zentrum München/Jacob Kjell

Que discerne les créneaux neuraux de cellule souche d'autres parties du cerveau ? Pourquoi seulement ces créneaux contiennent-ils les cellules souche neurales et le reste du cerveau ne fait-il pas ? Jusqu'ici, nous n'avons pas su ce qui donne aux créneaux leur fonctionnement spécial. En outre, peu a été connu au sujet des facteurs permettant l'intégration des neurones neufs dans les réseaux existants dans le cerveau adulte. Une comparaison du protéome des créneaux neuraux de cellule souche et de la région dans lesquels les neurones neufs intègrent avec la partie restante du cerveau, visant pour jeter la lumière au sujet du seul environnement de créneau permettant le neurogenesis dans le cerveau mammifère adulte autrement non-laxiste.

Définition des caractéristiques de créneau

Dans une première étape, Magdalena Götz et son équipe ont caractérisé le protéome de ces régions du cerveau spécifiques. Elles ont employé le plus grand créneau neural de cellule souche dans la zone subependymal du cerveau et du bulbe rachidien olfactif car c'est la région où les neurones neuf-produits de la zone subependymal émigrent, différencient et intègrent. Elles puis comparées ce protéome au cortex cérébral, un endroit où ni le neurogenesis ni l'intégration des neurones neufs ne se produit comme aux majeures parties du cerveau mammifère adulte. Comme résultat, l'équipe a constaté que le protéome du créneau neurogène évoque une architecture de matrice extracellulaire de créneau-détail. Une des caractéristiques les plus importantes était la solubilité élevée de la matrice extracellulaire. D'autres protéines caractéristiques cependant, comme ceux du transglutaminase multifonction 2 d'enzymes, sont signification à peine soluble fortement réticulée. Utilisant les inhibiteurs pharmacologiques ainsi que les expériences génétiques, l'équipe pouvait prouver que le transglutaminase 2 est essentiel pour le règlement du neurogenesis. En outre, en raison de ses propriétés d'édition absolue, l'enzyme peut contribuer à la seule dureté du créneau neural de cellule souche en tissu cérébral autrement mou.

Transformation de la région du cerveau blessée en créneau neural de cellule souche

Avoir déterminé les différences entre le protéome d'un site neurogène et non-neurogène est une opération principale. Elle pourrait aider à trouver des moyens de convertir celui en autre. Également important pour de futurs traitements de remontage de cellules est le rétablissement d'un environnement avantageux pour l'intégration des neurones neufs dans le cortex cérébral par des facteurs de commande du bulbe rachidien olfactif, un endroit où des neurones neufs continuellement sont intégrés. Ensuite, les chercheurs veulent comparer ces protéomes à l'environnement après lésion cérébrale. Leur objectif est de produire les neurones neufs après lésion cérébrale en transformant la région blessée en créneau neurogène de cellule souche. Le tissu blessé explique des phénotypes alternatifs, celui peut produire les barrages complémentaires pour le neurogenesis de commande.

Un de nos collaborateurs à l'université de Cambridge a prouvé que le tissu de cicatrice dans le cerveau est particulièrement mou - un trait qui est hostile au fonctionnement du neurogenesis. Le franchissement de cette barrière et produire d'un environnement avantageux pour le réglage seront les prochaines opérations de notre recherche. »

Magdalena Götz

Source:
Journal reference:

Kjell, J., et al. (2020) Defining the adult neural stem cell niche proteome identifies key regulators of adult neurogenesis. Cell Stem Cell. doi.org/10.1016/j.stem.2020.01.002.