Régénération cérébrale : une molécule candidate identifiée, le Syndécan-1

Le cerveau adulte a une capacité de régénération très limitée. Cependant, des chercheurs ont mis au jour le rôle d’une molécule membranaire clé dans la prolifération des cellules souches dans le cerveau murin adulte : le Syndécan-1. Une collaboration du CEA, de l’Inserm et des universités Paris-Sud et Paris Diderot a démontré que la molécule Syndécan-1, présente dans la membrane des cellules souches neurales, permet leur prolifération. Le Syndécan-1 devient ainsi un possible traceur de la régénération cérébrale, ouvrant de nouvelles perspectives dans le domaine de la médecine régénérative. Ces travaux, qui font l’objet d’un dépôt de brevet en cours, ont été publiés le 14 août dans Stem Cell Reports.

Le cerveau adulte est doté d’une capacité très réduite à se régénérer. Il renferme un petit nombre de cellules souches neurales dans des niches spécialisées. Ces cellules, qui ont la capacité de produire de nouveaux neurones fonctionnels, sont pour la plupart en dormance mais peuvent être activées en réponse à un stress.

Grâce à une technique innovante de tri cellulaire et à une analyse transcriptomique comparative, les chercheurs de l’Institut de Radiobiologie Cellulaire et Moléculaire (IRCM***)  ont mis en évidence quelques-unes des modifications moléculaires qui accompagnent l’activation des cellules souches neurales en dormance, en réponse à une exposition du cerveau à des radiations ionisantes. Par cartographie comparative des gènes exprimés, ils ont identifié la molécule membranaire Syndécan-1 comme étant spécifiquement exprimée dans les cellules souches neurales activées. Par des études fonctionnelles, l’équipe a aussi démontré que cette molécule jouait un rôle direct dans la prolifération de ces cellules.

Prolifération de cellules souches et progéniteurs neuraux dans une niche neurogénique chez la souris adulte. Les noyaux des cellules en prolifération sont marqués en rouge. Le cytoplasme des cellules souches et des progéniteurs neuraux est marqué en bleu. © M-A.Mouthon et al.

Connaître les signaux moléculaires qui régulent l’activité des souches neurales présentes dans le cerveau adulte pourrait permettre de stimuler les capacités régénératives du cerveau et avoir de nombreuses applications thérapeutiques. Le Syndécan-1, ainsi que les différentes voies moléculaires identifiées dans ce travail, ouvrent de nouvelles perspectives dans ce domaine de la recherche médicale.

*** UMR967, Institut François Jacob, CEA Paris Saclay ; Inserm ; Université Paris-Sud / Paris Saclay ; Université Paris Diderot.
Références : Distinct Molecular Signatures of Quiescent and Activated Adult Neural Stem Cells Reveal Specific Interactions with Their Microenvironment, Lise Morizur et. al., Stem Cell Reports, 14.8.2018, https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2018.06.005.