Lauréat du prix « Cerveau en tête » de 2008 - Karun Singh
Lauréat
Karun Singh - Données biographiques
Ph.D.
Université de Toronto
Article
Karun K Singh, Katya J Park, Elizabeth J Hong, Bianca M Kramer, Michael E Greenberg, David R Kaplan, Freda D Miller. Developmental axon pruning mediated by BDNF-p75NTR–dependent axon degeneration: NATURE NEUROSCIENCE (advance online publication). Published online 1 April 2008; doi:10.1038/nn.2114.
Importance de l'article
Pendant le développement du système nerveux des mammifères, un nombre excessif de projections nerveuses (axones) sont produites et finissent par avoir un nombre limité de connexions avec des organes cibles. Afin de rendre le système nerveux fonctionnel, ce surplus d'axones est éliminé par un processus compétitif appelé « élagage des axones » . La description détaillée de ce processus constitue une question importante en neurobiologie.
Dans le cadre de la présente étude, nous avons examiné les signaux moléculaires qui régulent ce processus. À l'aide d'un modèle d'étude comportant des neurones sympathiques qui envoient des projections vers l'oeil, nous avons déterminé que le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) était sécrété de manière dépendante de l'activité neurale par des axones ayant survécu, et qu'il se liait aux récepteurs de la neurotrophine p75 (p75NTR) sur les terminaisons des axones improductifs, causant ainsi la dégénérescence axonale. De plus, nous avons découvert que ce signal BDNF‑p75NTR causait une dégénérescence axonale en supprimant un signal majeur de croissance positif dont les axones ont besoin pour croître et se lier à leurs cibles. Ces résultats semblent indiquer l'existence d'un mécanisme développemental d'élimination des axones permettant à ceux d'entre eux qui réussissent à établir des connexions fonctionnelles de sécréter le BDNF, qui se lie alors au p75NTR sur les axones improductifs, ce qui entraîne leur dégénérescence.
La signification des résultats de notre étude a été soulignée dans un article de la rubrique « News and Views » de la revue Nature Neuroscience, article consacré à notre publication récente et à celle d'un autre groupe de chercheurs ayant mis à jour un mécanisme similaire, qui régule également l'apoptose (mort cellulaire naturelle) au sein des neurones sympathiques en développement. Ces travaux laissent entrevoir qu'une cascade de signalisation BDNF‑p75NTR pourrait constituer un mécanisme général d'élimination des neurones et des axones inutiles pendant le développement.