2024-06-10 22:08:00
Nos neurones sensoriels, dont la fonction est de recueillir des informations sur ce qui se passe dans et autour du corps, possèdent de longues extensions complexes appelées axones. Ces extensions s’étendent dans tout le corps, transmettant diverses sensations en réponse à différents stimuli.
En recherche, l’équipe des départements de sciences biomoléculaires et de neurosciences moléculaires de l’Institut scientifique Weizmann a découvert une protéine régulatrice responsable de la préparation des terminaisons nerveuses. Les corps cellulaires des neurones sensoriels sont situés le long de la colonne vertébrale et, pour faire correctement leur travail, chacun d’eux développe un axone qui se divise en deux lors de sa création : une branche pousse en direction du système nerveux central, tandis que l’autre grandit vers le système nerveux central. un autre se propage à diverses parties du corps.
Ces axones peuvent être incroyablement longs ; le plus long d’entre eux s’étend de la base de la colonne vertébrale jusqu’aux orteils. Lorsqu’elles atteignent les couches externes de la peau, elles sont ensuite divisées en couches complexes qui surveillent la chaleur, la douleur, le toucher et d’autres stimuli.
Les chercheurs ont d’abord relevé un défi majeur : les souris ne peuvent pas survivre sans le gène qui code pour cette protéine régulatrice. Ils ont donc dû concevoir génétiquement une souris chez laquelle le gène Kif2a est inhibé uniquement dans les neurones sensoriels.
En utilisant ces souris génétiquement modifiées, les chercheurs ont découvert que la protéine Kif2a continue d’agir comme un jardinier même après la naissance, et ont montré que son absence entraîne la croissance de chaque axone parent se divisant en plusieurs branches filles.
Les chercheurs ont identifié une légère augmentation de la densité des axones dans la peau de souris âgées d’un mois dépourvues du gène codant pour Kif2a ; Au bout de trois mois, la situation s’est détériorée. Les scientifiques ont conclu que l’activité de la protéine joue un rôle important dans les neurones sensoriels tout au long de la vie et que les conséquences de son absence deviennent de plus en plus évidentes avec l’âge.
Au cours du premier mois après la naissance, les souris n’ont pas révélé d’hypersensibilité aux stimuli dans les différentes expériences, malgré la légère augmentation de la densité des axones sensoriels dans leur peau. Cependant, après trois mois, ils ont montré une hypersensibilité à la douleur et à la chaleur, et l’intensité de leur réponse à ces stimuli a augmenté, tout comme la durée de cette réponse, tandis que la sensibilité au toucher est restée inchangée.
Pour examiner si cette hypersensibilité à la douleur était liée à un changement structurel dans les terminaisons axonales, ils ont utilisé un modèle informatique qui imite les relations entre les changements structurels et l’activité nerveuse.
Le modèle suggère que des changements dans la structure des terminaisons axonales chez les souris mutantes pourraient expliquer à la fois la réponse plus forte aux stimuli et la durée prolongée de cette réponse.
Pour valider leurs découvertes, les chercheurs ont génétiquement modifié des souris chez lesquelles la protéine régulatrice n’était absente que dans les neurones sensoriels qui expriment un récepteur connu pour être impliqué dans la sensation de douleur : le récepteur de la capsaïcine, le même composé qui donne aux piments leur piquant. . Lorsque ces neurones étaient activés, les souris présentaient une hypersensibilité et se comportaient d’une manière indiquant un niveau de douleur plus élevé.
Cependant, le résultat le plus surprenant est survenu six mois après la naissance : bien que la densité des terminaisons axonales soit restée élevée, l’hypersensibilité à la douleur a disparu.
Pour comprendre le fonctionnement de ce mécanisme compensatoire, les chercheurs ont séquencé des molécules d’ARN messager provenant des neurones sensoriels de souris d’âges différents et ont cartographié les changements dans les niveaux d’expression de plusieurs gènes. Ils ont constaté que lorsque les souris atteignaient l’âge de six mois, on observait une baisse de l’expression de plusieurs protéines qui jouent un rôle clé dans la transmission de la sensation de douleur. À l’aide du modèle informatique, ils ont démontré que ces changements dans les niveaux d’expression sont suffisants pour compenser l’hypersensibilité provoquée par un excès de terminaisons axonales.
Les résultats de l’étude, qui mettent en lumière les mécanismes qui régulent notre sensibilité à la douleur, pourraient ouvrir la voie au développement de nouvelles méthodes de gestion de la douleur chronique.
L’étude a été publiée dans la revue Rapports de cellules.
#Ils #découvrent #une #protéine #qui #régule #sensibilité #douleur
1718088242
