(Crédit image : AdobeStock/nataliia_ptashka)
Même si les scientifiques savent depuis longtemps qu’un réseau de vaisseaux sanguins nourrit les cellules de la rétine qui nous permettent de voir, la manière dont se forme cette structure délicate reste un mystère.
Une équipe de chercheurs de l’Université de Californie à San Francisco a découvert un nouveau type de neurone qui guide sa formation. Leur travail a été décrit dans Cellule, et pourrait à terme aboutir au développement de nouveaux traitements pour les maladies liées à une altération de la circulation sanguine dans les yeux et le cerveau.1
L’étude a été financée par des subventions du National Eye Institute et de la Glaucoma Research Foundation.
Xin Duan, PhD, professeur agrégé d’ophtalmologie et auteur principal de l’étude, a souligné dans le communiqué de presse de l’UCSF que c’était la première fois que quelqu’un voyait des neurones rétiniens utiliser un contact direct avec des vaisseaux sanguins pour les guider dans leur formation. treillis 3D précis.2
“Cela nous rapproche de la possibilité de les réparer lorsqu’ils sont endommagés ou de les réacheminer lorsqu’ils n’ont pas été construits correctement au départ”, a déclaré Duan dans le communiqué de presse de l’UCSF.
La protéine détecte la présence de cellules voisines
Selon le communiqué de presse, les chercheurs ont travaillé sur des souris nouveau-nées, dont les yeux ont encore besoin de plusieurs semaines pour se développer complètement. Kenichi Toma, PhD, a marqué les neurones rétiniens les plus proches des vaisseaux sanguins avec une protéine qui brille en vert lorsqu’elle est exposée à la lumière ultraviolette afin de pouvoir observer le réseau pendant sa formation.
Les chercheurs ont ensuite identifié les neurones périvasculaires, un sous-ensemble de neurones qui entrent en contact puis entourent les vaisseaux sanguins en croissance, les dirigeant pour former le réseau. Ces neurones périvasculaires produisent une protéine appelée PIEZO2 qui leur permet de détecter lorsqu’ils touchent une autre cellule.1
Les neurones périvasculaires chez les souris incapables de produire PIEZO2 ne pouvaient pas maintenir le contact avec les vaisseaux sanguins et se développaient de manière emmêlée et désorganisée, ce qui perturbait le flux sanguin.
Sans apport d’oxygène, les cellules nerveuses environnantes se sont dégradées et les souris mutantes étaient plus vulnérables aux blessures ressemblant à des accidents vasculaires cérébraux.
De plus, Duan a découvert que ces neurones conduisent à la formation d’un réseau similaire de vaisseaux sanguins dans le cervelet, une partie du cerveau impliquée dans la coordination, le langage et la perception sensorielle.
“Le fait que nous observions ce même schéma se répéter dans le cerveau signifie que les dommages causés à ce réseau pourraient jouer un rôle dans plusieurs maladies neurodégénératives”, a déclaré Toma dans le communiqué de presse.
L’équipe de recherche a également travaillé avec le biologiste du développement Arnold Kriegstein, MD, PhD, pour confirmer que les neurones rétiniens périvasculaires existent également chez l’homme.1
Comment se forme le treillis
À ce jour, une grande partie des travaux axés sur le lien entre les systèmes vasculaire et nerveux ont été limités par une technologie qui permet uniquement aux scientifiques de prendre des photos en deux dimensions.
Duan et Toma ont profité des avantages d’une nouvelle technique utilisant la microscopie multiphotonique développée par Tyson Kim, MD, PhD, professeur adjoint d’ophtalmologie, pour réaliser des images 3D des réseaux sanguins rétiniens sans perturber l’œil.
Kim et Toma ont travaillé ensemble pour créer des films tournants qui capturaient le réseau sous tous les angles et montraient comment il s’effondrait en l’absence de PIEZO2.
“Nous souhaitions collaborer depuis un certain temps et c’était l’opportunité idéale”, a déclaré Kim dans le communiqué de presse de l’UCSF. “C’était vraiment une confluence de ce qui nous passionne chacun.”
Protéger les neurones
Les chercheurs ont noté dans le communiqué de presse que leurs travaux pourraient à terme conduire à de nouvelles façons de traiter les maladies neurodégénératives en garantissant que les neurones, qui demandent beaucoup d’énergie, maintiennent un apport sanguin sain.2
“Beaucoup de gens essaient de comprendre comment développer des neurones”, a conclu Duan dans le communiqué de presse de l’UCSF. « Mais comment pouvons-nous développer les réseaux complexes de vaisseaux sanguins nécessaires à leur soutien ? C’est la question à laquelle nous essayons de répondre.
Les références:
2024-06-02 13:08:21
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