Le transporteur ionique KCC2 impliqué dans les processus

Le transporteur ionique KCC2 impliqué dans les processus cognitifs
Des chercheurs de l’Institut du Fer à Moulin (UMR_S 839 Inserm / UPMC
Sorbonne Universités) étudient depuis plusieurs années le transporteur ionique
KCC2 qui contrôle la concentration de chlore dans les neurones. L'expression de
ce transporteur étant fortement réduite dans de nombreuses affections
neurologiques et psychiatriques, il est envisagé comme une cible thérapeutique
d’intérêt dans ces pathologies. Dans l’édition du 2 décembre 2015 du Journal of
Neuroscience dont ils font l’objet en couverture, les travaux de l'équipe dirigée
par Jean-Christophe Poncer et Sabine Lévi révèlent que la fonction de KCC2 ne
se limite pas au seul transport d’ions mais qu’elle est également impliquée dans
les processus cellulaires de mémoire et d’apprentissage. Ces travaux soulignent
l’importance de restaurer l'expression de KCC2, en vue de compenser les
altérations cognitives associées à divers troubles neurologiques et
psychiatriques.
L'équipe "Plasticité des Réseaux Corticaux & Epilepsie", dirigée par Jean Christophe
Poncer et Sabine Lévi à l'Institut du Fer à Moulin, étudie les bases cellulaires et
synaptiques d'affections neurologiques, telles que certaines formes d'épilepsie et des
maladies associées, mais aussi psychiatriques, comme les troubles bipolaires.
L'équipe cherche à mettre en lumière des mécanismes communs à ces différentes
affections qui impliquent bien souvent une altération de la communication entre les
neurones. En particulier, les travaux de ces scientifiques de l’Institut du Fer à Moulin se
concentrent sur les neurones inhibiteurs du cerveau, qui à la fois orchestrent l'activité de
diverses structures cérébrales mais aussi préviennent leur synchronisation excessive,
comme dans le cas de l'épilepsie. Leur objectif est à la fois de mieux comprendre le
fonctionnement et la régulation des synapses inhibitrices, mais aussi d'identifier de
nouvelles cibles thérapeutiques d'intérêt en ciblant spécifiquement les signaux
inhibiteurs.
Dans ce contexte, les chercheurs de cette équipe étudient depuis plusieurs années le
transporteur ionique KCC2 qui contrôle le transport de chlore dans les neurones et, par
ce biais, influence l'efficacité des signaux inhibiteurs qui sont portés par des flux de
chlore. L'expression de ce transporteur est fortement réduite dans de nombreuses
affections neurologiques et psychiatriques, ce qui fait du transport de chlore une cible
thérapeutique particulièrement prometteuse.
Les travaux de l'équipe révèlent toutefois que la fonction de ce transporteur ne se limite
pas au seul transport ionique. Dans une étude publiée le 2 décembre 2015 dans Journal
of Neuroscience, ces chercheurs de l’Institut du Fer à Moulin mettent ainsi en évidence
que l'interaction de KCC2 avec des protéines appartenant à la voie de signalisation Rac1PAK régule également le cytosquelette d'actine des neurones du cortex. Une suppression
chronique de l'expression de KCC2 induit ainsi un remaniement de ce cytosquelette et
perturbe la potentialisation à long terme (LTP) dans les neurones.
La LTP représente le substrat cellulaire des mécanismes de mémoire et d'apprentissage
dans le cerveau. Son altération dans les pathologies impliquant une suppression de
l'expression de KCC2 pourrait donc avoir des répercussions cognitives majeures.
Ces travaux révèlent donc un rôle tout à fait inattendu du transporteur KCC2. Mais ils
suggèrent également que des stratégies thérapeutiques visant à restaurer l'expression du
transporteur KCC2 et non le seul transport de chlore dans les neurones pourraient
s'avérer plus aptes à compenser les altérations cognitives associées à diverses affections
neurologiques et psychiatriques.
Légende photo : Image en microscopie à super-résolution (CW-STED) du cytosquelette d'actine
d'un neurone cortical – copyright : Journal of Neuroscience
Reférence :
KCC2 Gates Activity-Driven AMPA Receptor Traffic through Cofilin Phosphorylation.
Chevy Q, Heubl M, Goutierre M, Backer S, Moutkine I, Eugène E, Bloch-Gallego E, Lévi S,
Poncer JC.
J Neurosci. 2015 Dec 2;35(48):15772-86. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1735-15.2015.
PMID:
26631461
http://www.jneurosci.org/content/35/48/15772.abstract
Contact chercheur :
Jean Christophe Poncer : [email protected]
Institut du Fer à Moulin – U839 Inserm / UPMC Sorbonne Universités