Au fil des événements
 

15 septembre 2005

   

Université Laval

Du cerveau et du muscle

Une équipe de la Faculté de médecine cerne le rôle d'une protéine essentielle au développement des muscles et du coeur

par Jean Hamann

La devise Mens sana in corpore sano pourrait bien avoir des assises biologiques au fin fond des cellules après tout. C'est ce que porte à penser une étude publiée par l'équipe d'Edward Khandjian, de la Faculté de médecine, dans la dernière édition de Molecular Biology of the Cell. La devise qui lie la santé du cerveau et la vigueur du muscle et du coeur semble tout droit inspirée de leurs travaux qui attribuent à une famille de trois protéines un rôle fondamental dans le développement du système nerveux et des muscles striés.


Les zones rouges montrent les régions du corps où la protéine FXR1P est produite chez ces embryons de souris et de grenouille.


Cette équipe s'intéresse depuis plusieurs années au syndrome du X fragile. Cette maladie, qui constitue la première cause de retard mental héréditaire à travers le monde, se manifeste, chez l'enfant, par des problèmes d'apprentissage du langage et par des comportements hyperactifs ou autistiques. "Jusqu'à présent, les chercheurs ont surtout concentré leur attention sur le retard mental qu'occasionne cette maladie, mais peu à peu, ils constatent qu'elle a d'autres effets, notamment sur le coeur et les valves cardiaques", souligne Edward Khandjian.

Cette maladie est causée par l'absence d'une protéine appelée FMRP qui intervient dans le transport "longue distance" de l'information génétique (ARN messager) entre le noyau et le site de synthèse des protéines. Cette protéine a deux proches parents, FXR1P et FXR2P, dont la fonction était toutefois inconnue. Les trois protéines sont présentes en concentrations variables dans les cellules du corps; FMRP est particulièrement abondante dans le cerveau alors que les cellules musculaires sont riches en FXR1P. Pourquoi ces différences? C'est ce qu'ont voulu déterminer Edward Khandjian, Marc-Étienne Huot, Nicolas Bisson, Laetitia Davidovic, Rachid Mazroui, Yves Labelle et Tom Moss en étudiant la fonction de FXR1P chez la grenouille.

Grâce à l'expertise du laboratoire de Tom Moss dans le domaine de la microinjection, les chercheurs sont parvenus à bloquer l'expression de FXR1P dans une cellule au moment où l'embryon ne comptait que deux cellules. Après sept jours de croissance, les embryons mutants sont à moitié recroquevillés: leur système musculaire ne se développe que d'un seul côté du corps, celui où FXR1P est produite. Si, par microinjection encore, on restaure la synthèse de cette protéine, l'embryon muté se développe normalement. "Les quelque 1000 expériences de microinjection que nous avons effectuées indiquent que FRXIP joue un rôle indispensable dans la formation et le bon fonctionnement des muscles", conclut le professeur Khandjian.

Les chercheurs ont déterminé que la non-expression de FXR1P se répercute sur 129 gènes, dont la moitié participe à la formation du système nerveux et des muscles. Autre fait intéressant, la FXR1P de la grenouille ressemble à 94 % à celle de l'homme. "Il s'agit là d'une conservation étonnante, qui souligne l'importance de cette protéine dans le règne vivant", ajoute le chercheur.

Les trois protéines de cette petite famille se ressemblent structurellement ce qui laisse supposer qu'elles auraient des fonctions très similaires. Ceci expliquerait pourquoi, chez les personnes atteintes du syndrome X fragile, les neurones fonctionnent tant bien que mal en l'absence de FMRP", suggère-t-il. La découverte du rôle de FXR1P ouvre de nouvelles perspectives de recherches sur les maladies musculaires du type dystrophie et sur les problèmes de malformation cardiaque. "Il est beaucoup trop tôt pour parler de thérapie génique, mais les connaissances fondamentales que nous allons acquérir en étudiant le rôle de FXR1P dans ces pathologies nous rapprochent d'un traitement", estime le professeur Khandjian.