Les chercheurs découvrent le mécanisme neuf impliqué dans l'expression du syndrome de Down

Les chercheurs chez CHU Sainte-Justine et Université de Montréal ont découvert un mécanisme neuf impliqué dans l'expression du syndrome de Down, une des causes principales de l'invalidité intellectuelle et des anomalies cardiaques congénitales chez les enfants. Les découvertes de l'étude étaient aujourd'hui publié dans la biologie actuelle.

Le syndrome de Down (SD), aussi syndrome appelé de la trisomie 21, est un état génétique qui affecte approximativement un dans chaque 800 enfants nés au Canada. Dans ces personnes, beaucoup de gènes sont exprimés anormalement en même temps, le rendant difficile de déterminer quels gènes contribuent à quelles différences.

L'équipe de recherche de professeur Jannic Boehm's s'est concentrée sur RCAN1, un gène qui overexpressed dans les cerveaux des foetus avec le syndrome de Down. Le travail de l'équipe fournit des analyses dans la façon dont le gène influence la voie que la condition se manifeste.

Plasticité, mémoire et apprendre synaptiques

L'esprit humain se compose des centaines de milliards de cellules connues sous le nom de neurones. Ils communiquent les uns avec les autres par les synapses, qui sont de petites lacunes entre les neurones. La capacité des synapses de renforcer ou affaiblir au fil du temps est connue en tant que « plasticité synaptique. » C'est un phénomène biologique important parce qu'il est essentiel pour la mémoire et apprendre. « Il y a deux genres de plasticité synaptique : la potentialisation à long terme, qui renforce des synapses et améliore l'interaction entre les neurones, et la dépression à long terme, qui affaiblit des synapses, » ont indiqué Boehm, un professeur chez Université de Montréal et le chercheur chez CHU Sainte-Justine.

Nous avons déjà su que la plasticité synaptique est influencée par certaines protéines. Par exemple, le calcineurin est empêché quand la potentialisation à long terme est induite, mais elle a activé quand la dépression à long terme commence. Mais le règlement fondamental de calcineurin de mécanisme moléculaire était moins clair. »

Anthony Dudilot, un des premiers auteurs de l'étude

L'équipe de recherche a constaté que les voies de signalisation variées que la potentialisation ou la dépression synaptique de déclencheur convergent sur RCAN1. Ils ont également déterminé que le gène réglemente l'activité de calcineurin en l'empêchant ou en facilitant.

Donné son bivalent en tant qu'un inhibiteur/facilitateur, les chercheurs a déduit que RCAN1 fonctionne comme « contact » qui règle la plasticité synaptique, affectant de ce fait apprendre et mémoire.

Un meilleur contrat à terme pour tous les patients

« C'est la première fois que le mécanisme moléculaire pour le règlement de calcineurin dans la plasticité synaptique bidirectionnelle a été déterminé, » a dit Boehm. « Cette découverte explique comment l'overexpression du gène RCAN1 pourrait entraîner des invalidités intellectuelles dans les personnes avec le syndrome de Down. Elle ouvrent également la possibilité de développer des demandes de règlement novatrices pour les patients affectés. »

Source:
Journal reference:

Dudilot, A, et al. (2020) RCAN1 regulates bidirectional synaptic plasticity. Current Biology. doi.org/10.1016/j.cub.2020.01.041.