Signalisation des sémaphorines au cours de la plasticité cérébrale post-lésionnelle

Par Dominique Bagnard

Financement en 2005

Montant : 15 000€
  • La connaissance des mécanismes du développement embryonnaire a permis l’identification de familles de molécules de guidage pouvant participer à la régénération des neurones. Les sémaphorines font partie de ces molécules de guidage.
  • L’objectif de cette recherche était de caractériser le mécanisme par lequel les membres de familles de molécules impliquées dans le développement embryonnaire du système nerveux contribuent à la régénération du cerveau en cas de lésion.
  • Ce projet a mis en évidence un effet promoteur de croissance par les sémaphorines 3A sur les dendrites corticaux faisant intervenir des enzymes : les métalloprotéinases. Dans le contexte de la régénération du système nerveux, ces résultats pourraient contribuer à dessiner de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Lésion cérébrale

L'équipe

Dominique BAGNARD

Ce projet de recherche a été mené par Mr Dominique BAGNARD (INSERM U575 physiopathologie du Système Nerveux, Strasbourg).

Contexte

Les déficits physiques et/ou mentaux consécutifs à des lésions cérébrales sont souvent irréversibles. La régénération des axones (fibres nerveuses), et consécutivement celle des synapses perdues à l’occasion de lésions ou maladies neurodégénératives, sont essentielles pour obtenir une restauration efficace des fonctions mentales et/ou physiques affectées par ces atteintes du système nerveux central. Il est généralement admis que les processus de régénération neuronale sont similaires aux phénomènes décrits lors du développement embryonnaire. La connaissance des mécanismes du développement embryonnaire a permis l’identification de familles de molécules de guidage (guidant la croissance de l’axone des neurones), dont les sémaphorines. Certaines sémaphorines seraient fortement inhibitrices de la croissance des neurones et contribueraient à l’échec de la régénération du système nerveux central tandis que d’autres agiraient en tant que facteur attractif, promoteur de croissance favorisant la régénération des connexions nerveuses.

Objectifs et méthodologie

L’objectif de cette recherche était de caractériser le mécanisme par lequel les membres de familles de molécules impliquées dans le développement embryonnaire du système nerveux contribuent à la régénération du cerveau en cas de lésion, en étudiant notamment le rôle des molécules de guidage axonal et dendritique et l'existence de gradients de ces facteurs dans les situations post lésionnelles.

Etat d'avancement et Résultats

Les résultats publiés par l’équipe de Dominique Bagnard ont montré que la sémaphorine 3A inhibait la croissance des axones corticaux et induisait la croissance des dendrites de ces mêmes neurones. L’effet promoteur de croissance des sémaphorines 3A sur les dendrites corticaux fait intervenir des enzymes, les métalloprotéinases. Les voies de signalisation permettant l’activation des métalloprotéinases en réponse aux sémaphorines 3A ont été identifiées.

Perspectives

Compte tenu de l’importance grandissante des métalloprotéinases et des sémaphorines dans le contexte de la régénération du système nerveux, ces résultats pourraient contribuer à dessiner de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur l’interférence de cette interaction fonctionnelle.

Pour aller plus loin

  • Gaillard S, Nasarre C,Gonthier B,Bagnard D. Mécanismes cellulaires et moléculaires de la croissance axonale. 2005 ; 161 : 153-172 Voir l'article
  • Gonthier B, Koncina E, Satkauskas S, Perraut M, Roussel G, Aunis D, Kapfhammer JP, Bagnard D. A PKC-dependent recruitment of MMP-2 controls semaphorin-3A growth-promoting effect in cortical dendrites. PLoS One. 2009; 4(4): e5099
  • Roth L, Koncina E, Satkauskas S, Crémel G, Aunis D, Bagnard D. The many faces of semaphorins: from development to pathology. Cell Mol Life Sci. 2009; 66(4): 649-66

Mots clés : sémaphorine; neurones; plasticité cérébrale