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".