À l’Université de Tel-Aviv, une découverte prometteuse pour les maladies neurologiques
Des chercheurs de la Faculté des sciences de la vie de l’Université de Tel-Aviv ont décodé le mécanisme d’une maladie neurologique rare liée à une mutation mitochondriale
Les professeurs Abdussalam Azem, doyen de la Faculté des sciences de la vie de l’Université de Tel-Aviv, et Uri Ashery, accompagnés du doctorant Eyal Paz de l’École de neurobiologie et de l’École des neurosciences, ont réussi à décoder le mécanisme d’une maladie neurologique grâce à un modèle de recherche innovant. Cette maladie provoque des symptômes épileptiques, un retard de développement et une déficience intellectuelle.
Cette découverte ouvre la voie au développement de traitements pour cette maladie, mais aussi pour d’autres pathologies affectant le processus de respiration cellulaire et la production d’énergie.
Selon le professeur Azem : « La maladie que nous avons étudiée est causée par une mutation d’une protéine appelée TIMM50, qui joue un rôle crucial dans l’importation d’autres protéines dans les mitochondries, organites considérés comme les “centrales énergétiques” de la cellule. Les mitochondries humaines fonctionnent avec environ 1 500 protéines (soit environ 10 % de toutes les protéines humaines), mais seulement 13 d’entre elles sont produites en leur sein. Le reste est “importé” de l’extérieur grâce à divers mécanismes. Ces dernières années, des mutations de la protéine TIMM50, responsable de l’importation d’environ 800 protéines dans les mitochondries, ont été identifiées comme étant à l’origine d’une maladie neurologique rare et grave, associée à des symptômes tels que l’épilepsie, un retard de développement et une déficience intellectuelle. »
Le professeur Ashery précise : « L’importation de protéines dans les mitochondries a été largement étudiée au fil des ans, mais les effets d’une mutation de la protéine TIMM50 sur les cellules cérébrales n’avaient jamais été explorés auparavant. Pour examiner ce phénomène, nous avons développé un modèle innovant utilisant des neurones de souris pour imiter la maladie causée par cette mutation. Dans notre étude, nous avons considérablement réduit l’expression de la protéine dans les cellules cérébrales des souris et observé les conséquences de cette réduction. »
Eyal Paz ajoute : « La déficience de la protéine a conduit à deux résultats majeurs : une diminution de la production d’énergie dans les neurones, ce qui pourrait expliquer les problèmes de développement associés à la maladie, et une augmentation de la fréquence des potentiels d’action (les signaux électriques qui transmettent les informations le long des neurones et permettent leur communication). Cette augmentation de la fréquence des potentiels d’action est connue pour être liée à l’épilepsie. Ce changement semble résulter d’un endommagement significatif de deux protéines agissant comme des canaux ioniques potassiques. Les déséquilibres des niveaux de potassium peuvent provoquer des conditions potentiellement mortelles, telles que des arythmies, un arrêt cardiaque ou une faiblesse musculaire conduisant à une paralysie. Ces canaux potassiques pourraient ainsi constituer des cibles potentielles pour de futurs traitements médicamenteux. »
Le professeur Azem conclut : « Notre étude a décodé le mécanisme d’une maladie neurologique rare et grave causée par une mutation d’une protéine essentielle à l’importation de protéines dans les mitochondries. Comprendre le mécanisme d’une maladie est une étape cruciale pour développer des traitements ciblés. En outre, nous avons conçu un nouveau modèle de recherche basé sur des neurones de souris, qui représente une avancée majeure dans l’étude de l’importation de protéines dans les mitochondries des cellules cérébrales. Nous pensons que nos découvertes, combinées à ce modèle innovant, permettront des recherches plus approfondies et la mise au point de traitements pour diverses maladies neurologiques résultant de dysfonctionnements similaires. »