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Connexions cérébrales : MAP6, un nouvel acteur imprévu



Des protéines censées être les gardiennes du squelette des cellules neuronales s’avèrent jouer un rôle dans la mise en place des connexions cérébrales. Cette découverte réalisée par des chercheurs du Groupe Physiopathologie du Cytosquelette faite chez un modèle rongeur a de potentielles applications en psychiatrie.​

Publié le 30 juin 2015
Le squelette des cellules de notre organisme est formé de microtubules ayant la particularité de s'assembler et de désassembler en permanence. Certaines protéines sont là pour freiner cette dynamique et stabiliser les microtubules. Elles font parties de la classe des MAPs (microtubule-associated protein). Elles pourraient être bientôt déclassées… En effet, des travaux du CEA-iRTSV et de l'Inserm viennent de contredire ce postulat. Ils révèlent que le rôle de MAP6, aussi appelée STOP, est mineur dans la stabilisation des microtubules des cellules neuronales, mais majeur dans une toute autre dimension.

« Des études dans un modèle rongeur dépourvu de la protéine MAP6 montrent que cette molécule n'a pas beaucoup d'impact sur la dynamique des microtubules des neurones, explique Annie Andrieux, directrice du Groupe Physiopathologie du Cytosquelette. En revanche, nous avons observé une diminution du volume cérébral et l'altération des fonctions mentales supérieures (apprentissage, mémorisation, relationnel, etc.). » Cette perte de volume correspond, non pas à une réduction du nombre de neurones, mais à une atrophie de la matière blanche, à savoir les faisceaux d'axones qui connectent les neurones d'une zone à une autre du cerveau. « Sans MAP6, plusieurs faisceaux sont affectés, poursuit la biologiste. En particulier, les connexions entre l'hippocampe et l'hypothalamus, regroupées sous le terme « 
fornix », sont absentes. » En se penchant sur la disparition du fornix, les chercheurs ont découvert que MAP6 agit sur la Sémaphorine 3E, une molécule de guidance chargée de construire les fibres des faisceaux. « MAP6 est nécessaire pour que la Semaphorin 3E fasse son travail​ », résume Annie Andrieux.



À gauche : cerveau d'unr souris normale. À droite : cerveau d'une souris sans MAP6

Ce rôle de MAP6, insoupçonné par la communauté scientifique jusqu'ici, pourrait avoir des retombées en psychiatrie. Par exemple, beaucoup de troubles mentaux et du comportement sont liés à une réduction du volume de la substance blanche. Aussi, l'altération du fornix a été observée chez des patients atteints de schizophrénie. « Bien qu'il existe a priori un très grand nombre de gènes (et donc de protéines) à l'origine de cette pathologie, on peut maintenant imaginer un traitement faisant intervenir un régulateur de MAP6 », conclut la scientifique.




Subiculum (en violet, qui appartient à la zone de l'hippocampe) mis en culture avec des cellules exprimant la Sémaphorine 3E. Cette dernière, une molécule de guidance, induit la production d'axones (en rouge).


Le fornix du cerveau est un ensemble de fibres connectant deux structures importantes du cerveau dans la gestion de la mémoire et des émotions : l'hippocampe et la partie postérieure de l'hypothalamus. Une coloration à l'or des faisceaux neuronaux sur des coupes de cerveaux montre que la partie postérieure du fornix connectant l'hypothalamus est tronquée chez les souris invalidées pour le gène de MAP6 déconnectant ces deux régions majeures du cerveau.

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