• Neurologie: un nouvel outil permettant de bloquer le canal ionique du récepteur de la famille delta du glutamate, essentiel à l’activité des neurones, a été développé! ____¤202012

     

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Probing the ionotropic activity of glutamate GluD2 receptor in HEK cells with genetically-engineered photopharmacology» ont été publiés dans la revue eLife, a permis de développer un nouvel outil permettant de bloquer, de manière précise par stimulation lumineuse le canal du récepteur ionique fonctionnel de la famille delta du glutamate (GluD), essentiel à l’activité des neurones. Cette avancée ouvre la voie à l'analyse du rôle des canaux GluD dans la communication inter-neuronale.

     

    Rappelons tout d'abord que «les neurotransmetteurs sont de petites molécules libérées par le cerveau qui permettent la communication entre les neurones»: en effet, ils sont détectés par «les récepteurs à la surface des neurones» afin d'assurer un lien entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule. Pour sa part, le glutamate, l'un des principaux neurotransmetteurs, qui est «impliqué dans pratiquement toutes les fonctions cérébrales», se lie «à deux types de récepteurs différents dans les neurones: les récepteurs ionotropes et métabotropes».

     

    Concrètement, «les récepteurs ionotropes ont des pores appelés canaux ioniques, qui s'ouvrent lorsqu'ils se lient au glutamate» assurant «une réponse rapide qui permet aux ions sodium de s'écouler dans le neurone, déclenchant ainsi l'excitation», tandis que «les récepteurs métabotropes déclenchent une série de réactions enzymatiques à l'intérieur de la cellule qui entraînent une réponse physiologique» plus longue «que les récepteurs ionotropes à provoquer une réponse dans la cellule», mais dont les effets «durent beaucoup plus longtemps».

     

    Par ailleurs, il existe «un type de récepteurs, connu sous le nom de famille delta ou GluD», très similaire aux récepteurs ionotropes mais qui «ne répond pas au glutamate, et ne lie pas ce neurotransmetteur». En fait, «au lieu de cela, il a été montré que le canal ionique des récepteurs GluD s'ouvre après avoir été activé par les récepteurs métabotropes du glutamate».

     

    Alors que «ces récepteurs GluD sont exprimés dans tout le cerveau et jouent un rôle dans la formation et la stabilité des synapses», leur mode de fonctionnement reste flou, car «un obstacle à la compréhension du fonctionnement des récepteurs GluD est le manque d’outils pharmacologiques pouvant bloquer l'activité des canaux ioniques de ces récepteurs de manière spécifique».

     

    Dans ce contexte, cette étude a «développé un outil qui permet de contrôler le canal ionique des récepteurs GluD à l'aide de la lumière». Ainsi «des cellules humaines cultivées en laboratoire ont été génétiquement modifiées pour produire une version de GluD2 (un membre de la famille GluD) sur laquelle peut être greffée une molécule sensible à la lumière appelée MAGu». Cette molécule photosensible bloque, «dans l'obscurité ou à la lumière verte», le canal et «empêche le passage des ions», tandis que «sous lumière violette, le MAGu se tord et les ions peuvent passer par le canal».

     

    Grâce à cet outil opto-pharmacologique, l'étude a «pu valider des recherches antérieures montrant que l'activation des récepteurs métabotropes du glutamate peut déclencher l'ouverture des GluDs». L'étape suivante «consistera à tester cette approche» en vue de comprendre le rôle que jouent les canaux ioniques GluD dans la communication entre les neurones.

     

     

     


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