Neurotrophine
Définition
Au cours du développement nerveux, les neurotrophines aident les cellules nerveuses à décider si elles vont vivre ou mourir. Les neurotrophines sont de petites protéines sécrétées dans le système nerveux à des concentrations extrêmement faibles.
Fonctionnement de la neurotrophine :
Avec la neurotrophine, des facteurs de croissance nerveuse (en vert) sont nécessaires aux neurones pour survivre. Comme ils ont une ressource extracellulaire limitée, certains neurones (en bleu) peuvent absorber une part disproportionnée des facteurs de survie, conduisant à la mort éventuelle des neurones voisins (en rouge).
Explications
De faibles niveaux de neurotrophine sont nécessaires pour maintenir les cellules nerveuses en vie. Cependant, dans certains cas, la présence d'une neurotrophine peut avoir l'effet inverse, initiant la mort cellulaire. Au cours du développement du système nerveux, les niveaux de neurotrophines contrôlent les cellules nerveuses indésirables. Plus tard, les neurotrophines stimulent la croissance de nouvelles dendrites et provoquent la mort des dendrites indésirables des zones surpeuplées.
Voir aussi le péricaryon.
Les neurotrophines sont des protéines avec des structures étroitement liées qui sont connues pour soutenir la survie de différentes classes de neurones embryonnaires. Les neurotrophines sont un terme générique qui décrit un certain nombre de facteurs neurotrophiques améliorant la différenciation neuronale, induisant la prolifération, influençant les fonctions synaptiques et favorisant la survie des neurones qui sont normalement destinés à mourir au cours des différentes phases du développement du système nerveux central et périphérique.
Les neurotrophines (facteurs neurotrophiques) sont des protéines qui induisent la survie des neurones et se trouvent dans la circulation sanguine. Les neurotrophines sont capables de signaler à des cellules particulières qu'elles survivent, se différencient ou se développent. Les neurotrophines sont sécrétées par les tissus cibles et empêchent les neurones de déclencher la mort cellulaire programmée - permettant ainsi aux neurones de survivre. Les neurotrophines induisent la différenciation des cellules progénitrices pour former des neurones.
Des facteurs de croissance tels que le FGF basique ou le LIF en raison de leurs activités trophiques sur un certain nombre de neurones sont également fréquemment comptés dans le groupe des neurotrophines.
Le BDNF, le NGF et le NT-3 sont appelés la famille des protéines NGF car le NGF est le membre fondateur de cette famille de protéines. La protéine multifonctionnelle Pan-Neurotrophin-1 (PNT-1) active efficacement tous les récepteurs trk et présente de multiples spécificités neurotrophiques.
Un autre facteur de survie neuronale est la NSE (énolase spécifique des neurones). D'autres facteurs ayant des activités neurotrophiques normalement non classés comme neurotrophines et possédant souvent un spectre de fonctions plus large sont EGF, HBNF (facteur de promotion des neurites liant l'héparine), IGF-2, FGF acide et FGF-basique, PDGF, NSE (neurone-specific énolase) et Activin-A.
L'administration exogène des facteurs neurotrophiques, du facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) ou de la neurotrophine-3 (NT-3), favorise la fonction, la germination et la repousse des neurones contenant de la 5-HT dans le cerveau des rats adultes. Les perfusions de BDNF dans le noyau dorsal produisent un effet antidépresseur. Les facteurs de stress environnementaux tels que l'immobilisation induisent une dépression et diminuent l'ARNm du BDNF. Les antidépresseurs augmentent l'ARNm du BDNF dans le cerveau, via les sous-types de récepteurs 5-HT2A et bêta-adrénergiques et empêchent les diminutions induites par le stress de l'ARNm du BDNF. Les traitements de la dépression pourraient fonctionner en augmentant les niveaux endogènes du cerveau de BDNF ou de NT-3, ce qui à son tour pourrait favoriser la croissance et la fonction neuronales contenant des monoamines. Les médicaments qui stimulent sélectivement la production de neurotrophines pourraient représenter une nouvelle génération d'antidépresseurs.
Une distinction est faite entre le facteur de promotion des neurites (NPF) et le facteur de différenciation neuronale en fonction de leurs bioactivités. Le facteur de promotion des neurites (NPF) ne favorise pas la survie neuronale ou la croissance générale, mais est nécessaire pour induire la croissance des processus axonaux ou dendritiques. L'activité NPF comprend le NGF, le S100, le GMF-bêta (facteur de maturation gliale), les protéoglycanes, la mérosine, la fibronectine, les collagènes, les molécules d'adhésion cellulaire et la laminine.
Les facteurs de différenciation neuronale influencent les phénotypes des transmetteurs sans affecter la survie neuronale. Les membres d'une famille de gènes neurotrophes sont impliqués au cours du développement dans le système nerveux adulte comme indiqué par des tests in vitro utilisant des facteurs neurotrophiques recombinants et des distributions de leurs ARNm et protéines.
80 % des neurones du système nerveux subissent une mort cellulaire au cours du développement vertébral normal afin d'assurer un nombre adéquat de neurones qui établissent des densités d'innervation appropriées avec des organes effecteurs ou d'autres populations neuronales.
Épargner les neurones de la mort programmée influence le développement. Les neurotrophines soutiennent la survie neuronale jusqu'au moment de la mort cellulaire naturelle et deviennent ensuite inefficaces. Ce mécanisme implique un changement dans le type de récepteur de neurotrophine exprimé par le neurone. D'autres neurotrophines ont des effets profonds sur les cellules progénitrices neuronales et peuvent augmenter le nombre de neurones dans une population destinée à avoir un phénotype spécifique. Les neurotrophines affectent l'activité des synapses électriques qui augmentent l'expression des gènes de la neurotrophine.
Des souris transgéniques portant des mutations nulles de divers gènes codant pour les neurotrophines ou leurs récepteurs ont révélé un large spectre d'activités des neurotrophines dans le système nerveux. Des études et des recherches sur les récepteurs de la neurotrophine aideront à définir les rôles des neurotrophines dans le système nerveux central mature. Il est déjà clair que le développement, le maintien et la plasticité du système nerveux impliquent un contrôle spatial et temporel minutieux de l'expression de multiples neurotrophines, de leurs récepteurs et d'autres facteurs.
Les neurotrophines présentent un intérêt clinique potentiel car elles influencent les activités fonctionnelles et la survie de populations neuronales distinctes au sein du système nerveux périphérique et central. Les neurotrophines sont actuellement à l'étude en tant qu'agents thérapeutiques pour le traitement des troubles neurodégénératifs et des lésions nerveuses, soit individuellement, soit en association avec d'autres facteurs trophiques.
Un certain nombre de maladies, telles que la maladie d'Alzheimer, les accidents vasculaires cérébraux et le cancer, peuvent provoquer des lésions neurales en partie à cause du mauvais fonctionnement des neurotrophines. Les stratégies thérapeutiques actuelles consistent à combattre ces maladies en utilisant des facteurs neurotrophiques pour aider et contrôler toute perte de fonction nerveuse. Malheureusement, les neurotrophines ne durent pas très longtemps dans le corps lorsqu'elles sont injectées dans le corps et présentent des effets secondaires importants. Aujourd'hui, les chercheurs recherchent des médicaments qui "trompent" les cellules en leur faisant croire qu'elles reçoivent des signaux de neurotrophines.
Synonymes, antonymes
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