Une molécule fondamentale dans de nombreuses pathologies du cerveau
L'altération des fonctions cérébrales est la plupart du temps la conséquence d'une modification structurelle des neurones (cellules du système nerveux, y compris le cerveau) plutôt qu'une modification de leur nombre. Bien qu'une petite fraction de la population neuronale conserve sa capacité de division à l'âge adulte, l'augmentation des fonctionnalités cérébrales est principalement due à l'accroissement du nombre de contacts entre les neurones existants. Même si les neurones présentent une forme sphérique de type ballon à eau, caractéristique de nombreuses cellules, ils possèdent également des structures spécialisées de réception et d'émission de signaux qui s'allongent de part et d'autre du corps cellulaire. L'arbre dendritique (la structure réceptrice des signaux) ressemble littéralement à un arbre dont les nombreuses ramifications fournissent une surface de réception immense avec laquelle les axones (structures de transmission) d'autres neurones établissent le contact (synapse). De minuscules petites bosses spécialisées ressemblant à des champignons et localisées à la surface dendritique (les épines dendritiques) constituent le site exact de transmission du signal. Les mécanismes à l'origine de la formation des synapses au niveau de ces épines constituent actuellement un thème majeur pour la recherche. Les mécanismes d'apprentissage et de mémorisation sont tous deux dépendants de la formation de ces épines dendritiques. Le dysfonctionnement du processus de formation de ces épines dendritiques est largement impliqué dans le déclin cognitif normal de l'âge ou dans certaines pathologies comme la maladie d'Alzheimer ou la démence frontotemporale, une certaine forme de démence. Des chercheurs européens ont étudié le mouvement rapide et la réorganisation des éléments constitutifs des épines dendritiques via le transport microtubulaire (MT). Ils se sont plus particulièrement intéressé à la molécule GSK3 qui contrôle pour partie la liaison des groupements phosphates à la protéine tau des microtubules et à l'activité biologique de cette protéine tau. Grâce au financement de l'UE, les chercheurs du projet NEURO.GSK3 («GSK-3 in neuronal plasticity and neurodegeneration : basic mechanisms and pre-clinical assessment») ont développé des modèles précliniques (souris transgéniques et culture de cellules neurales transfectées) des pathologies liées à la protéine tau de la maladie d'Alzheimer et de la démence frontotemporale. La meilleure compréhension du rôle du dysfonctionnement du transport moléculaire dans la formation des épines dendritiques synaptiques pourrait permettre d'expliquer certaines similarités entre les mécanismes à l'origine de pathologies neurodégénératives cliniquement différentes. L'identification d'un mécanisme commun pourrait permettre d'envisager alors la possibilité d'un traitement unique pour de nombreuses maladies débilitantes.
