Autres actus

Le gradient de la protéine Reelin au cœur de la connectivité neuronale et de la plasticité synaptique

Two axons of Retina ganglion cell. Left: Wyld type / Right: defects in lamination in a reelin mutant larvae.

L’équipe Développement des circuits neuronaux (CNRS/Institut Curie) étudie l’activité neuronale sur le poisson zèbre. Les chercheurs travaillent plus précisément sur la formation des circuits neuronaux et leur activité dans le système visuel en utilisant de la microscopie in vivo et de nouvelles approches d’« optogénétiques ». Ils viennent de publier leurs derniers travaux dans la prestigieuse revue Neuron.

Cet article décrit un nouveau mécanisme moléculaire de la fonction de la protéine Reelin et pourrait bien expliquer la base de plusieurs troubles neurologiques majeurs chez l’homme et permettre de mieux comprendre leur pathogenèse.

Un principe organisationnel et fonctionnel conservé des réseaux neuronaux est la ségrégation anatomique en lamelles des connexions synaptiques entre axones et dendrites. L’article de l’équipe révèle que le ciblage des lamelles synaptiques par des branches axonales de cellules ganglionnaires rétiniennes (RGC) dans le système visuel des vertébrés est régulé par un système de signalisation reposant sur la protéine Reelin dérivée des cellules cibles des RGC et sur les protéines Vldlr/Dab1 produites par les RGC elles-mêmes.

De plus, les chercheurs ont observé que la protéine Reelin est distribuée sous forme de gradient dans le tissu cible et est stabilisée par les protéoglycanes à héparane sulfate (HSPG) dans la matrice extracellulaire (ECM). Par des manipulations génétiques, il est montré que ce gradient de Reelin est important pour le ciblage laminaire et qu’il est chimio-attractif pour les axones des RGC. Enfin, les scientifiques proposent un modèle complet de formation de lamelles synaptiques par lequel le caractère attractif de la protéine Reelin contre l’action chimio-répulsive de la molécule Slit1, guidant ainsi les axones RGC vers des lamelles synaptiques uniques. Ils établissent un mécanisme qui peut représenter un principe général pour l’assemblage des réseaux neuronaux chez les espèces de vertébrés et dans différentes régions du cerveau. La dérégulation de l’expression de la Reelin a été impliquée avec la pathogenèse de nombreux troubles neuro-développementaux tels que la schizophrénie, le trouble bipolaire et l’autisme, où l’on observe une altération de la connectivité neuronale et de la plasticité synaptique.

An attractive Reelin gradient establishes synaptic lamination in the vertebrate visual system
Vincenzo Di Donato, Flavia De Santis, Shahad Albadri, Thomas O Auer, Karine Duroure, Marine Charpentier, Jean-Paul Concordet, Christoph Gebhardt, Filippo Del Bene
DOI: 10.1016/j.neuron.2018.01.030