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    Une étude, dont les résultats intitulés "Nanobody-based sensors reveal a high proportion of mGlu heterodimers in the brain " sont publiés dans la revue Nature Chemical Biology, a permis de montrer qu'il existe aussi des récepteurs de glutamate constitués de deux entités différentes, révélant l'existence de 16 nouveaux récepteurs de glutamate aux propriétés spécifiques.

     

    Relevons tout d'abord que le glutamate, acide aminé connu pour son action gustative à l'origine de la saveur "umami", est "le principal neurotransmetteur dans notre cerveau utilisé par plus de trois quarts des synapses". Concrètement, "le glutamate active des canaux ioniques responsables de la transmission excitatrice rapide". Ainsi, il permet, par exemple, "l’analyse extrêmement rapide d’une information visuelle, qui mènera à un mouvement essentiel en deux dixièmes de seconde".

     

    Comme "ces propriétés excitatrices peuvent, en cas d'excès, conduire à des crises épileptiques, voire à une toxicité des neurones", des processus "permettent de limiter un excès d'activité des synapses excitatrices". Parmi ceux-ci, figurent "l’action du glutamate sur des récepteurs régulateurs, appelés récepteurs métabotropiques ou mGlu, qui transmettent leur signalisation dans la cellule via des voies métaboliques".

     

    En fait, ces récepteurs mGlu, qui mesurent le glutamate ambiant et régulent l'activité de nombreuses synapses, "ont été découverts il y a presque 40 ans, et les années 90 ont révélé huit gènes codant pour ces récepteurs" composés de deux sous-unités qui bougent l'une par rapport à l'autre quand le glutamate s'y fixe, conduisant à la transmission de l'information à l'intérieur de la cellule".

     

    Alors que, depuis cette découverte, ces récepteurs "étaient considérés comme étant constitués de deux sous-unités identiques", en 2011, il est apparu "que des récepteurs mGlu pouvaient être composés de deux sous unités différentes, avec des compositions spécifiques, et des propriétés fonctionnelles particulières". Ces données, qui "suggéraient l'existence de 16 récepteurs mGlu supplémentaires hétérodimériques, dont l’une des structures a été résolue", ont apporté "des évidences fonctionnelles de leur existence au niveau de certaines synapses".

     

    Dans ce contexte, du fait qu'il restait à démontrer leur existence dans le cerveau, l'étude ici présentée, relayée par l' INSB, a démontré "la présence de l’hétérodimère mGlu2-4 dans les différentes régions du cerveau chez la souris" en faisant appel à "une approche basée sur la mesure d’un signal lumineux lié à la proximité entre deux anticorps innovants appelés nanocorps, l’un dirigé contre mGlu2 et l’autre contre mGlu4" ("développés chez le lama, ces nanocorps sont 10 fois plus petits qu'un anticorps classique").

     

    Cette approche, qui "a permis de quantifier les sous-unités mGlu2 et mGlu4 sous la forme d’homodimères et d’hétérodimères dans le cerveau", prouve "qu'il y a plus de récepteurs hétérodimériques mGlu2-4 que de récepteurs mGlu4-4 dans le cerveau, excepté dans le cervelet".Les données montrent  sans équivoque "l'existence de récepteurs mGlu constitués de deux sous-unités différentes, ce qui renforce l'idée qu'il y a plus de sous-types de récepteurs mGlu que l'on pensait".

     

    Au bout du compte, ces résultats offrent "la possibilité de cibler plus spécifiquement certaines synapses et d'avoir des actions thérapeutiques plus précises", car ces récepteurs mGlu hétérodimériques représentent de nouvelles cibles potentielles. Cette étude conduisant à "de nouvelles pistes de recherche pour les maladies neurologiques et psychiatriques dans lesquelles les récepteurs mGlu jouent un rôle important", ouvre la voie "pour la recherche de nouvelles molécules pouvant agir spécifiquement sur ces nouveaux récepteurs mGlu".

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés « The 30 Doradus Molecular Cloud at 0.4 pc Resolution with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array: Physical Properties and the Boundedness of CO-emitting Structures » ont été publiés dans la revue The Astrophysical Journal, a permis de dévoiler des détails complexes de la région de formation d’étoiles 30 Doradus, également connue sous le nom de nébuleuse de la Tarentule, grâce au réseau ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).

     

    Relevons tout d'abord que la nébuleuse de la Tarentule, située dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie satellite de notre Voie lactée, "est l’une des régions de formation d’étoiles les plus brillantes et les plus actives de notre voisinage galactique, à environ 170 000 années-lumière de la Terre" puisque en son cœur "se trouvent quelques-unes des étoiles les plus massives connues, dont certaines ont une masse plus de 150 fois supérieure à celle du Soleil".

     

    Il en découle que la région est "idéale pour étudier comment les nuages de gaz s’effondrent sous l’effet de la gravité pour former de nouvelles étoiles". Ainsi, grâce à 30 Doradus, il existe une chance de comprendre comment les étoiles se formaient il y a 10 milliards d’années, lorsque la plupart des étoiles sont nées ».

     

    Alors que "la plupart des études antérieures de la nébuleuse de la Tarentule se sont concentrées sur son centre, les astronomes savent depuis longtemps que la formation massive d’étoiles se produit également ailleurs". De ce fait, l'étude "a effectué des observations à haute résolution couvrant une grande région de la nébuleuse" à l’aide d’ALMA.

     

    L’émission de lumière provenant du gaz de monoxyde de carbone a été mesurée, ce qui "a permis de cartographier les grands nuages de gaz froid de la nébuleuse qui s’effondrent pour donner naissance à de nouvelles étoiles" et de voir comment ils changent lorsque d’énormes quantités d’énergie sont libérées par ces jeunes étoiles.

     

    Au bout du compte, alors qu'on pouvait s'attendre « à ce que les parties du nuage les plus proches des jeunes étoiles massives montrent les signes les plus clairs d’une gravité écrasée par la rétroaction », il est plutôt apparu « que la gravité est encore importante dans ces régions exposées à la rétroaction (du moins pour les parties du nuage qui sont suffisamment denses ».

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés "A synaptomic analysis reveals dopamine hub synapses in the mouse striatum" sont publiés dans la revue Nature Communications, a permis d'identifier des "synapses pivots à dopamine", où la signalisation par la dopamine "peut moduler localement l’action d'autres neurotransmetteurs".

     

    Relevons tout d'abord, qu'on peut distinguer deux grands types de neurones: d'une part, les neurones effecteurs assurant une transmission rapide et locale de l’information soit excitatrice soit inhibitrice et, d'autre part, les neurones modulateurs, peu nombreux, affectant de grandes régions du cerveau sur de plus longues durées. Il s'avère que "les neurones modulateurs utilisant la dopamine sont très importants pour la régulation du contrôle moteur, de la motivation et de la perception d’une récompense.

     

    Pour sa part, l'étude ici présentée, relayée par l' INSB, a établi "la première purification sélective des synapses dopaminergiques du striatum chez la souris". Concrètement, elle a "réalisé un marquage fluorescent sélectif des neurones dopaminergiques de la souris" et pour "réduire le nombre d’animaux utilisés, les protocoles anciens de préparation de synapses en suspension ont été miniaturisés et le tri par fluorescence des synapses marquées optimisé".

     

    Au bout du compte, "cette purification a permis d’identifier 2650 protéines présentes aux synapses à dopamine, dont 57 protéines spécifiquement enrichies" et "l’analyse morphologique quantitative et à haute résolution des synapses purifiées a révélé une nouvelle structure multipartite par laquelle les terminaisons dopaminergiques interagissent physiquement avec d'autres synapses classiques et affectent la composition moléculaire de ces dernières".

     

    Il en ressort que "ces 'Synapses Pivot à Dopamine' pourraient constituer un support important de la neuromodulation par la dopamine sur les circuits neuronaux du striatum, alimentant le débat entre modèles volumiques (diffusion régionale) et synaptiques (diffusion locale) de la transmission modulatrice".

     

    Ce nouveau cadre conceptuel, devrait, à l'avenir, permettre "de comprendre en détail les mécanismes cellulaires par lesquels la dopamine module les mouvements volontaires ou l'apprentissage basé sur la prédiction de la récompense", une démarche d’autant plus cruciale "que de nombreuses pathologies telles que la maladie de Parkinson, l'addiction et la schizophrénie semblent directement liées à une dysfonction dopaminergique".

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés "Cerebellar dopamine D2 receptors regulate social behaviors" ont été publiés dans la revue Nature Neuroscience, a permis de découvrir comment l’action d’un neurotransmetteur dans le cervelet, la dopamine, module les comportements sociaux via une action sur des récepteurs à dopamine spécifiques appelés D2R.

     

    Relevons tout d'abord que le cervelet, situé à l’arrière du crâne, qui "est une région du cerveau essentielle au contrôle de la fonction motrice", "contribue également aux fonctions cognitives supérieures, notamment aux comportements sociaux".

     

    C'est en utilisant différents modèles de souris et des outils génétiques que l'étude ici présentée a prouvé "que des changements dans les niveaux de D2R, dans un type spécifique de cellules du cervelet, modifient la sociabilité et la préférence pour la nouveauté sociale, sans pour autant affecter les fonctions motrices".

     

    Au bout du compte, ces résultats "ouvrent la voie à une meilleure compréhension de certains troubles psychiatriques liés à la sociabilité, comme les troubles du spectre autistique (TSA), les troubles bipolaires de l'humeur ou la schizophrénie".

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés "Mantle rain toward the Earth's surface: A model for the internal cycle of water" ont été publiés dans la revue Physics of the Earth and Planetary Interiors, a abouti à proposer que la LVL (pour low-velocity layer), la fine couche partiellement fondue au-dessus de la discontinuité sismique à 410 km de profondeur, soit la source d'un liquide riche en eau qui remonterait vers la surface de la Terre, un modèle qui "permettrait d'équilibrer le cycle interne de l'eau".

     

    Relevons tout d'abord que "de l'eau est continuellement injectée dans le manteau aux zones de subduction par l'intermédiaire de minéraux hydratés". Comme "le flux d'hydrogène qui parvient effectivement dans le manteau profond n'est pas contraint très précisément, mais il pourrait correspondre au volume total des océans à la surface de la Terre tous les 2 à 5 milliards d'années", tandis que "la quantité d'eau extraite du manteau aux rides océaniques est 3 à 8 fois plus faible selon les estimations, alors qu'il "s’agit de la source principale reconnue d'eau du manteau, cela pose le problème de la continuité du cycle interne de l'eau".

     

    Dans ce contexte, comme "la zone hydratée la mieux connue par la sismologie" se trouve être la LVL, l'étude ici présentée, à l'inverse d'études antérieures qui avaient "proposé que la LVL intervienne dans le cycle interne de l'eau comme un puits qui retiendrait indéfiniment l'eau subduite et transférée à la zone de transition", propose que la LVL soit "la source d'un liquide riche en eau qui remontrait vers la surface de la Terre".

     

    Ce modèle en équilibrant le cycle interne de l'eau, offrirait alors "une parfaite équivalence entre le flux d'eau pénétrant le manteau aux zones de subduction, l'eau impliquée dans la formation du liquide dans la LVL, et la quantité d'eau présente dans le liquide remontant continuellement dans le manteau supérieur". Au bout du compte, "ce nouveau cycle interne permet d'affiner le bilan interne en eau au cours des temps géologiques", car "la saturation en eau des phases minérales mises en jeu dépend de la température dans le manteau".

     

    Concrètement, "le manteau supérieur (entre la surface et 670 km de profondeur) contiendrait aujourd'hui l'équivalent du volume total des océans sur Terre". Comme "une Terre plus chaude dans le passé implique une quantité d’eau stockée dans le manteau de ~20 % inférieure pour une température de 200K plus élevée", cela veut dire "que la quantité d'eau à la surface du globe diminue avec le temps au profit du manteau, à cause du refroidissement séculaire du manteau, et ce  depuis que la dynamique globale du manteau a permis l'enfouissement d'eau dans le manteau via la subduction".

     


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