Hovy Ho-Wai Wong
McGill University; The Research Institute of the McGill University Health Centre
Publication scientifique primée
Wong HH#, Watt AJ, Sjöström PJ#. Synapse-specific burst coding sustained by local axonal translation. Neuron 112 (2) doi: 10.1016/j.neuron.2023.10.011 #Co-corresponding authors
Un rôle pour la synthèse des protéines axonales dans le codage de l’information dans le cerveau
Les neurones sont des cellules spécialisées qui transmettent des signaux en transformant les données reçues en une impulsion électrique. Cette impulsion passe par une structure appelée axone, qui peut s’étendre loin du corps cellulaire pour atteindre une autre cellule. La synapse est un espace entre les neurones dans lequel les neurones transmetteurs, appelés neurones pré-synaptiques, libèrent des neurotransmetteurs qui sont détectés par les neurones récepteurs, appelés neurones post-synaptiques. La modulation de la force des synapses est importante pour le transfert d’informations et la formation de la mémoire. Mais comme les synapses sont généralement situées loin dans les axones, la manière dont les protéines sont acheminées du corps cellulaire au bon endroit et au bon moment pour soutenir les fonctions locales n’est pas claire.
Des études antérieures ont montré que la production locale de protéines spécifiquement dans l’extrémité post-synaptique d’un neurone est importante pour renforcer ou affaiblir une synapse. Cependant, les mécanismes en jeu dans le neurone pré-synaptique étaient peu connus. Des résultats contradictoires existaient dans la littérature sur le rôle de la synthèse des protéines dans les axones dans la modulation de la force des synapses, certains affirmant qu’elle était importante et d’autres qu’elle ne l’était pas. Grâce à une élégante série d’expériences, Hovy Wong et ses collègues de l’université McGill ont élucidé le rôle fonctionnel de la synthèse locale des protéines dans les axones, le mécanisme par lequel elle se produit et son rôle dans la transmission de signaux spécifiques.
Hovy Wong et ses collègues ont montré que la synthèse des protéines dans les axones régule la transmission à haute fréquence, mais pas la transmission à basse fréquence. La transmission à haute fréquence étant associée au transfert d’informations à haute fidélité et à la formation de la mémoire, ces résultats modifient notre conception du rôle de la synthèse des protéines dans l’apprentissage et la mémoire. Les chercheurs ont en outre révélé que la synthèse des protéines axonales soutient la neurotransmission excitatrice sur les neurones excitateurs, mais pas sur les neurones inhibiteurs. Cela montre que, selon le type de cellule cible, les synapses d’un même axone sont régulées différemment par la synthèse des protéines axonales, et explique élégamment de nombreuses contradictions signalées précédemment dans la littérature. Les déséquilibres entre les signaux excitateurs et inhibiteurs sont associés à de nombreuses neuropathologies telles que l’autisme et l’épilepsie. Ces travaux ouvrent donc de nouvelles portes à la recherche sur les maladies. Ils révèlent également un potentiel thérapeutique encore inexploré.
À propos de Hovy Ho-Wai Wong
Hovy Wong a effectué cette recherche en tant que post-doctorant dans le laboratoire de Jesper Sjöström à l’Université McGill. Sous sa supervision, Hovy Wong a réalisé son programme de recherche sur la synthèse des protéines dans la neurotransmission, inspiré par les travaux qu’il a effectués pendant sa formation doctorale dans le laboratoire de Christine Holt, à l’Université de Cambridge. Hovy Wong se réjouit qu’après des décennies de débats, les travaux qu’il a réalisés en tant qu’étudiant en doctorat, puis en tant que chercheur postdoctoral, aient changé la façon dont les spécialistes envisagent l’existence de la synthèse des protéines axonales en démontrant son rôle dans les circuits intacts.
Twitter/X : https://twitter.com/hovy_wong
LinkedIn : https://www.linkedin.com/in/hovy-wong
Sources de financement
- Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC)
- Fonds d’excellence en recherche Apogée Canada
- Initiative Cerveaux en santé, vies en santé de McGill (HBHL)
- Fonds de recherche du Québec – Santé (FRQS)
- Réseau de bio-imagerie du Québec (RBIQ)
- Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG)
- Fondation canadienne pour l’innovation (FCI)
