Les axones blessés du nématode C. elegans et d’autres espèces d’invertébrés sont capables de se réunir avec leurs segments séparés, empêchant ainsi la dégénérescence et restaurant le tractus axonal original dans un processus connu sous le nom de fusion axonale. Ho et al. identifient une métalloprotéase de la famille ADAM, ADM-4, comme un composant clé nécessaire à la fusion axonale. Ils révèlent que l’ADM-4 est activée par le lipide phosphatidylsérine et fonctionne en interagissant avec le fusogène EFF-1 et en le stabilisant pour la fusion des membranes. Ces résultats ouvrent la possibilité d’un meilleur contrôle moléculaire de la fusion axonale qui pourrait être exploité dans la réparation des nerfs chez les mammifères. Crédit : Nick Valmas
Des chercheurs de l’Université du Queensland ont identifié une molécule essentielle à la régulation de la réparation des nerfs blessés, ce qui pourrait aider les personnes à se remettre de lésions nerveuses.
La découverte a été faite en utilisant un ver nématode. C. elegans qui est étudié depuis longtemps par les chercheurs pour sa capacité à auto-réparer les cellules nerveuses.
Le professeur Massimo Hilliard et son équipe du Queensland Brain Institute (QBI) de l’UQ ont identifié que l’enzyme ADM-4 est une protéine essentielle qui régule la colle moléculaire, ou fusogène, nécessaire à la réparation des nerfs.
“Nous avons montré que les animaux dépourvus d’ADM-4 ne peuvent pas réparer leurs nerfs par fusion”, a déclaré le professeur Hilliard. “L’ADM-4 doit fonctionner à l’intérieur du neurone blessé pour stabiliser le fusogène EFF-1 et permettre aux membranes des nerfs séparés de fusionner”.
“Une partie passionnante de cette découverte est que ADM-4 est similaire à un gène de mammifère, ouvrant la possibilité qu’un jour nous puissions exploiter ce processus chez l’homme.”
Le premier auteur de l’étude, le Dr Xue Yan Ho, a déclaré que le nématode constituait une excellente plateforme pour ces études.
Trois axones du nématode C. elegans réparés par fusion. Les axones blessés chez C. elegans et d’autres espèces d’invertébrés sont capables de se réunir avec leurs segments séparés, empêchant la dégénérescence et restaurant le tractus axonal original dans un processus connu sous le nom de fusion axonale. Ho et al. identifient une métalloprotéase de la famille ADAM, ADM-4, comme un composant clé nécessaire à la fusion axonale. Ils révèlent que l’ADM-4 est activée par le lipide phosphatidylsérine et fonctionne en interagissant avec le fusogène EFF-1 et en le stabilisant pour la fusion des membranes. Ces résultats ouvrent la possibilité d’un meilleur contrôle moléculaire de la fusion axonale qui pourrait être exploité dans la réparation des nerfs chez les mammifères. Crédit : Xue Yan Ho et Nick Valmas
“Notre objectif est de découvrir les molécules et de comprendre leur rôle dans la réparation des nerfs chez les mammifères. C. elegans,” Dr Ho a déclaré. “Si nous parvenons à comprendre comment contrôler ce processus, nous pourrons appliquer ces connaissances à d’autres modèles animaux.
“L’espoir est qu’un jour, nous pourrons induire le même processus mécanique chez les personnes ayant subi une lésion nerveuse. Nous sommes encore loin de cet objectif, mais la découverte du rôle de l’ADM-4 est un pas en avant important.”
Les cellules nerveuses communiquent à l’aide de longues structures ressemblant à des câbles, appelées axones.
Comme ils sont longs et fins, ils sont très susceptibles de se rompre, ce qui empêche les cellules nerveuses de communiquer et entraîne des problèmes comme la paralysie.
Il ya quelques années, le professeur Hilliard et son équipe ont découvert que C. elegans pouvait spontanément réunir deux fragments d’axone séparés, un processus appelé fusion axonale.
Le professeur associé de QBI, Victor Anggono, a aidé l’équipe à définir les mécanismes moléculaires de ce processus.
“L’utilisation de la neurochirurgie pour suturer ensemble les nerfs endommagés a un succès limité”, a déclaré le professeur associé Anggono.
“Une approche différente utilisant le génie génétique pour fournir directement la colle moléculaire, ou activer le régulateur fusogène ADM-4, ou utilisant la pharmacologie pour activer ces composants, pourrait faciliter la régénération complète.”
Cette dernière recherche a été publiée dans Science Advances.
Référence : “La métalloprotéase ADM-4/ADAM17 favorise la réparation axonale” 16 mars 2022, Science Advances.
DOI : 10.1126/sciadv.abm2882
