Mécanisme de communication neuronal surprenant révélé

Une nouvelle étude a fait la découverte surprenante que les neurones sont capables de contrôler la quantité de dopamine qu'ils libèrent, ce qui va à l'encontre de ce que les spécialistes ont cru jusqu'ici. Le mécanisme nouvellement découvert pourrait avoir des implications significatives sur la compréhension des troubles favorisés par la signalisation anormale de la dopamine.
Une découverte surprenante de la manière dont les neurones communiquent pourrait modifier la compréhension existante des mécanismes cérébraux.

Les neurones sont des structures de base du système nerveux central et communiquent entre eux en utilisant des signaux chimiques ou électriques, dont certains sont appelés "neurotransmetteurs" et qui sont stockés dans des vésicules synaptiques avant leur libération. Ils sont finalement libérés par les neurones à travers des "canaux" appelés synapses.

Avoir des taux anormaux de deux de ces neurotransmetteurs, la dopamine et le glutamate, avait déjà été associé à divers troubles, tels que la schizophrénie et la dépression.

Dans une étude récente, une équipe de chercheurs de l’Université de Pittsburgh en Pennsylvanie a fait des découvertes surprenantes sur le mécanisme de communication entre les neurones. L'auteur principal de l'étude, le Dr Zachary Freyberg, et ses collègues ont constaté que les neurones sont capables de contrôler la quantité de dopamine qu'ils libèrent.

Cela va à l'encontre de ce que l'on croyait auparavant en matière de communication neuronale et pourrait avoir des implications importantes dans le traitement des troubles psychiatriques liés aux déséquilibres des neurotransmetteurs.

"Nos résultats démontrent, pour la première fois, que les neurones peuvent modifier la quantité de dopamine qu'ils libèrent en fonction de leur activité globale. Lorsque ce mécanisme ne fonctionne pas correctement, il pourrait avoir de graves effets sur la santé", explique le Dr Freyberg .

Les résultats des chercheurs sont publiés dans la revue Neurone.

"Les résultats contredisent les dogmes existants"

Les scientifiques ont étudié le mécanisme de communication entre les neurones des mouches des fruits et des souris. Comme ils ont déclenché la libération de dopamine par les neurones, ils ont remarqué que les vésicules synaptiques étaient remplies avec un contenu chimique plus important que prévu. C’était avant que les vésicules ne puissent en diffuser le contenu.

D'autres expériences ont été menées, conduisant les chercheurs à découvrir que les vésicules synaptiques se chargeaient de cette manière en raison de l'augmentation des niveaux d'acidité interne. Ces révélations, comme l'explique le Dr Freyberg, étaient surprenantes. ils ne correspondaient pas aux notions précédentes sur la façon dont les neurones communiquent.

"Nos résultats étaient complètement inattendus. Ils contredisent le dogme existant selon lequel une quantité finie de signal chimique est chargée dans une vésicule à un moment donné, et que l'acidité des vésicules est fixée."

Dr. Zachary Freyberg

L'augmentation des niveaux d'acidité dans les vésicules, ont observé les chercheurs, a été "dirigée" par un canal ou un passage de transport à la surface des neurones.

Ce canal permettait à un neurone de recevoir un "flux" d'ions glutamates avec des charges négatives et, selon les chercheurs, ce "flux" d'ions glutamates chargés négativement était, en fin de compte, la raison des niveaux d'acidité accrus dans les vésicules synaptiques.

Implications potentielles pour la santé mentale

Lorsque les scientifiques sont intervenus génétiquement pour retirer le canal de transport chez les souris et les mouches des fruits qu'ils étudiaient, ils ont remarqué que les animaux réagissaient de manière atténuée à l'amphétamine, un médicament qui stimule la libération de dopamine par les neurones.

Le Dr Freyberg et son équipe expliquent que le rôle des glutamates évolue dans cette situation. Plutôt que d'agir comme des neurotransmetteurs, comme d'habitude, ils deviennent des "outils" pour les vésicules synaptiques, leur permettant essentiellement de manipuler les quantités de dopamine qu'ils chargent.

"Dans ce cas, le glutamate n'agit pas comme un neurotransmetteur. Au lieu de cela, il fonctionne principalement comme source de charge négative, utilisée par ces vésicules de manière très intelligente pour manipuler l'acidité des vésicules et donc modifier leur teneur en dopamine", explique Dr. Freyberg.

Les chercheurs affirment que cette découverte a le potentiel de relancer les notions existantes sur les mécanismes neuronaux. Le Dr Freyberg dit: «Cela remet en question l’ensemble des modèles de vésicules ayant des quantités fixes de neurotransmetteurs simples. Il semble que ces vésicules contiennent à la fois de la dopamine et du glutamate et modifient dynamiquement leur contenu en fonction des besoins de la cellule. "

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À l'avenir, les chercheurs espèrent se concentrer sur la manière dont les niveaux d'acidité accrus dans les vésicules synaptiques pourraient avoir un impact sur la santé, en particulier dans le contexte des troubles psychiatriques liés au déséquilibre des neurotransmetteurs.

"Puisque nous avons démontré que l'équilibre entre le glutamate et la dopamine est important pour contrôler la quantité de dopamine libérée par un neurone, il va de soi qu'un déséquilibre entre les deux neurotransmetteurs pourrait contribuer aux symptômes de ces maladies", conclut le Dr Freyberg. .