Perte du facteur de réponse sérique dans les neurones matures du gyrus denté modifie la morphologie des épines dendritiques et des tâches comportementales dépendant de l'hippocampe

Aperçu : G.M.

Le facteur de réponse sérique (SRF) est un facteur de transcription majeur qui régule l'expression de plusieurs gènes associés à la plasticité dans le cerveau. Bien que l’expression développementale de la SRF dans les neurones excitateurs soit cruciale pour l’établissement de circuits hippocampiques appropriés, aucune preuve substantielle de son rôle dans les neurones matures non stimulés n’a été fournie. 

La présente étude a utilisé des souris KO conditionnelles à contrôle temporel contrôlées dans le temps et a montré que le manque de SRF dans les neurones adultes entraînait une diminution des taux d'actine et l'inactivation de la protéine cofiline 1 coupant l'actine par suite de l'augmentation de la phosphorylation chez Ser3. 

L'augmentation de la phosphorylation de la cofiline 1 était corrélée à une modification de la morphologie de l'épine dendritique dans le gyrus denté, ce qui se traduisait par une augmentation du nombre d'épines qui se regroupaient dans la catégorie des épines longues. Les modifications de la morphologie de la colonne vertébrale ont coïncidé avec une amplitude et une fréquence plus faibles de courants postsynaptiques excitateurs miniatures. En outre, les animaux knock-out SRF étaient hyperactifs et présentaient des altérations des comportements dépendant de l'hippocampe, tels que le creusement, l'enfouissement du marbre et la nidification. 

Globalement, nos données indiquent que la suppression du SRF neuronal par un adulte entraîne des modifications de la morphologie et de la fonction de la colonne vertébrale ainsi que des comportements dépendant de l'hippocampe. 

Ainsi, la suppression des CRS dans les neurones adultes récapitule certains aspects des modifications morphologiques, électrophysiologiques et comportementales observées dans des troubles psychiatriques tels que la schizophrénie et les "troubles du spectre de l'autisme".

Brain Struct Funct. 2019 Aug 2. doi: 10.1007/s00429-019-01925-6.

Loss of serum response factor in mature neurons in the dentate gyrus alters the morphology of dendritic spines and hippocampus-dependent behavioral tasks

Nader K¹, Krysiak A¹, Beroun A¹, Pekala M¹, Szymanska M¹, Kuzniewska B¹, Radwanska K², Kaczmarek L¹, Kalita K³.

Author information

1

Laboratory of Neurobiology, Nencki Institute of Experimental Biology, Polish Academy of Sciences, 3 Pasteur Street, 02-093, Warsaw, Poland.

2

Laboratory of Molecular Basis of Behavior, Nencki Institute of Experimental Biology, Polish Academy of Sciences, 3 Pasteur Street, 02-093, Warsaw, Poland.

3

Laboratory of Neurobiology, Nencki Institute of Experimental Biology, Polish Academy of Sciences, 3 Pasteur Street, 02-093, Warsaw, Poland. k.kalita@nencki.gov.pl.

Abstract

Serum response factor (SRF) is a major transcription factor that regulates the expression of several plasticity-associated genes in the brain. Although the developmental expression of SRF in excitatory neurons is crucial for establishing proper hippocampal circuitry, no substantial evidence of its role in unstimulated mature neurons has been provided. The present study used time-controlled, conditional SRF knockout mice and found that the lack of SRF in adult neurons led to decreased actin levels and inactivation of the actin-severing protein cofilin 1 through its increase in phosphorylation at Ser3. The augmentation of cofilin 1 phosphorylation correlated with an alteration of dendritic spine morphology in the dentate gyrus, which was reflected by an increase in the number of spines that clustered into the long-spine category. The changes in spine morphology coincided with a lower amplitude and frequency of miniature excitatory postsynaptic currents. Moreover, SRF knockout animals were hyperactive and exhibited impairments in hippocampus-dependent behaviors, such as digging, marble burying, and nesting. Altogether, our data indicate that the adult deletion of neuronal SRF leads to alterations of spine morphology and function and hippocampus-dependent behaviors. Thus, SRF deletion in adult neurons recapitulates some aspects of morphological, electrophysiological, and behavioral changes that are observed in such psychiatric disorders as schizophrenia and autism spectrum disorders.

PMID:31375980

DOI: 10.1007/s00429-019-01925-6

Canaux de calcium, plasticité synaptique et maladie neuropsychiatrique

Aperçu: G.M.

Les canaux calciques voltage-dépendants couplent la dépolarisation de la membrane de la surface cellulaire à l'entrée du calcium, ce qui déclenche la sécrétion, la contraction, la neurotransmission, l'expression des gènes et d'autres réponses physiologiques. Ils sont codés par dix gènes, qui génèrent trois sous-familles de canaux calciques voltage-dépendants: CaV1; CaV2; et CaV3.  

Aux niveau des synapses, les canaux CaV2 forment de grands complexes de signalisation dans la terminaison nerveuse présynaptique, qui sont responsables de l'entrée du calcium qui déclenche la libération des neurotransmetteurs et la plasticité présynaptique à court terme.  

Les canaux CaV1 forment des complexes de signalisation dans les dendrites postsynaptiques et les épines dendritiques, où leur entrée de calcium induit une potentialisation à long terme. Ces canaux calciques sont la cible de mutations et de polymorphismes qui modifient leur fonction et / ou leur régulation et provoquent des maladies neuropsychiatriques, notamment des migraines, une ataxie cérébelleuse, l'autisme, la schizophrénie, le trouble bipolaire et la dépression.  

Cet article passe en revue les propriétés moléculaires des canaux calciques, considère leurs rôles multiples dans la plasticité synaptique, et discute leur implication potentielle dans cette vaste gamme de maladies neuropsychiatriques.

Neuron. 2018 May 2;98(3):466-481. doi: 10.1016/j.neuron.2018.03.017.

Calcium Channels, Synaptic Plasticity, and Neuropsychiatric Disease

Nanou E¹, Catterall WA².

Author information

1

Department of Pharmacology, University of Washington, Seattle, WA 98195-7280, USA.

2

Department of Pharmacology, University of Washington, Seattle, WA 98195-7280, USA. Electronic address: wcatt@uw.edu.

Abstract

Voltage-gated calcium channels couple depolarization of the cell-surface membrane to entry of calcium, which triggers secretion, contraction, neurotransmission, gene expression, and other physiological responses. They are encoded by ten genes, which generate three voltage-gated calcium channel subfamilies: Ca_V1; Ca_V2; and Ca_V3. At synapses, Ca_V2 channels form large signaling complexes in the presynaptic nerve terminal, which are responsible for the calcium entry that triggers neurotransmitter release and short-term presynaptic plasticity. Ca_V1 channels form signaling complexes in postsynaptic dendrites and dendritic spines, where their calcium entry induces long-term potentiation. These calcium channels are the targets of mutations and polymorphisms that alter their function and/or regulation and cause neuropsychiatric diseases, including migraine headache, cerebellar ataxia, autism, schizophrenia, bipolar disorder, and depression. This article reviews the molecular properties of calcium channels, considers their multiple roles in synaptic plasticity, and discusses their potential involvement in this wide range of neuropsychiatric diseases.

KEYWORDS:

autism; calcium channel; migraine; periodic paralysis; psychiatric disease; synapse; synaptic plasticity

PMID:29723500

DOI:10.1016/j.neuron.2018.03.017

Éléments fondamentaux dans l'autisme: de la neurogenèse et de la croissance des neurites à la plasticité synaptique

Aperçu: G.M.

Le trouble du spectre autistique (TSA) est un ensemble de troubles neurodéveloppementaux avec une prévalence élevée et un impact sur la société. Les TSA sont caractérisés par des déficits dans le comportement social et la fonction cognitive. Il existe une forte base génétique sous-jacente aux TSA, qui est très hétérogène; Cependant, plusieurs études ont souligné l'implication de processus clés, y compris la neurogenèse, la croissance des neurites, la synaptogenèse et la plasticité synaptique dans la physiopathologie des troubles neurodéveloppementaux. 

Dans cette revue d'articles, les auteurs se sont intéressés aux principaux gènes et voies de signalisation impliqués dans les TSA. et aux études cellulaires, moléculaires et fonctionnelles qui ont mis en lumière des voies dérégulées communes en utilisant des preuves in vitro, in vivo et humaines.

Front Cell Neurosci. 2017 Nov 20;11:359. doi: 10.3389/fncel.2017.00359. eCollection 2017.

Fundamental Elements in Autism: From Neurogenesis and Neurite Growth to Synaptic Plasticity

Gilbert J¹, Man HY^1,2.

Author information

1

Department of Biology, Boston University, Boston, MA, United States.

2

Department of Pharmacology & Experimental Therapeutics, Boston University School of Medicine, Boston, MA, United States.

Abstract

Autism spectrum disorder (ASD) is a set of neurodevelopmental disorders with a high prevalence and impact on society. ASDs are characterized by deficits in both social behavior and cognitive function. There is a strong genetic basis underlying ASDs that is highly heterogeneous; however, multiple studies have highlighted the involvement of key processes, including neurogenesis, neurite growth, synaptogenesis and synaptic plasticity in the pathophysiology of neurodevelopmental disorders. In this review article, we focus on the major genes and signaling pathways implicated in ASD and discuss the cellular, molecular and functional studies that have shed light on common dysregulated pathways using in vitro, in vivo and human evidence. Highlights Autism spectrum disorder (ASD) has a prevalence of 1 in 68 children in the United States.ASDs are highly heterogeneous in their genetic basis.ASDs share common features at the cellular and molecular levels in the brain.Most ASD genes are implicated in neurogenesis, structural maturation, synaptogenesis and function.

PMID:29209173

PMCID:PMC5701944

DOI:10.3389/fncel.2017.00359

Combler le fossé: plasticité présynaptique à long terme dans la fonction et la maladie du cerveau

Aperçu: G.M.

La plasticité synaptique est essentielle pour les ajustements dépendants de l'expérience de la fonction cérébrale. Bien que la plupart des recherches se concentrent sur les mécanismes qui sous-tendent les formes de plasticité postsynaptiques, on connaît relativement peu de choses sur la façon dont la libération de neurotransmetteurs est modifiée à long terme. 

La plasticité pré-synaptique aberrante est un facteur convergent de synaptopathies comme la schizophrénie, la dépendance et les "troubles du spectre de l'autisme", et peut être une cible potentielle pour le traitement.

Curr Opin Neurobiol. 2017 May 29;45:106-112. doi: 10.1016/j.conb.2017.05.011.

Closing the gap: long-term presynaptic plasticity in brain function and disease

Monday HR¹, Castillo PE².

Author information

1

Dominick P. Purpura Department of Neuroscience, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, NY 10461, United States.

2

Dominick P. Purpura Department of Neuroscience, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, NY 10461, United States. Electronic address: pablo.castillo@einstein.yu.edu.

Abstract

Synaptic plasticity is critical for experience-dependent adjustments of brain function. While most research has focused on the mechanisms that underlie postsynaptic forms of plasticity, comparatively little is known about how neurotransmitter release is altered in a long-term manner. Emerging research suggests that many of the features of canonical 'postsynaptic' plasticity, such as associativity, structural changes and bidirectionality, also characterize long-term presynaptic plasticity. Recent studies demonstrate that presynaptic plasticity is a potent regulator of circuit output and function. Moreover, aberrant presynaptic plasticity is a convergent factor of synaptopathies like schizophrenia, addiction, and Autism Spectrum Disorders, and may be a potential target for treatment.

Copyright © 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.

PMID:28570863

DOI:10.1016/j.conb.2017.05.011

La plasticité cérébrale: fenêtre d'opportunité dans le développement cérébral

Traduction expresse: G.M.

Eur J Paediatr Neurol. 2016 Aug 9. pii: S1090-3798(16)30096-4. doi: 10.1016/j.ejpn.2016.07.007.

Cerebral plasticity: Windows of opportunity in the developing brain

Ismail FY¹, Fatemi A², Johnston MV².

Author information

• ¹Department of neurology and developmental medicine, The Kennedy Krieger Institute, Johns Hopkins Medical Institutions, MD, USA; Department of pediatrics, College of Medicine and Health Sciences, United Arab Emirates University, Al- Ain, UAE. Electronic address: fismail4@jhmi.edu
• ²Departments of Neurology and Pediatrics, The Kennedy Krieger Institute, and Johns Hopkins University School of Medicine, MD, USA.

Abstract

BACKGROUND:

Neuroplasticity refers to the inherently dynamic biological capacity of the central nervous system (CNS) to undergo maturation, change structurally and functionally in response to experience and to adapt following injury. This malleability is achieved by modulating subsets of genetic, molecular and cellular mechanisms that influence the dynamics of synaptic connections and neural circuitry formation culminating in gain or loss of behavior or function. Neuroplasticity in the healthy developing brain exhibits a heterochronus cortex-specific developmental profile and is heightened during "critical and sensitive periods" of pre and postnatal brain development that enable the construction and consolidation of experience-dependent structural and functional brain connections.
La neuroplasticité se réfère à la capacité biologique dynamique intrinsèque du système nerveux central (SNC) de subir la maturation, de se modifier structurellement et fonctionnellement en réponse à l'expérience et à s'adapter suite à un dommage. Cette malléabilité est obtenue en modulant les sous-ensembles de mécanismes génétiques, moléculaires et cellulaires qui influencent la dynamique des connexions synaptiques et la formation des circuits neuronaux aboutissant à un gain ou une perte de comportement ou de la fonction. La neuroplasticité dans le cerveau en développement sain présente un profil de développement spécifique au cortex hétérochronique (Note de traduction: l'hétérochronie est la modification de la durée et de la vitesse du développement de l’organisme au cours de l’évolution)  et est accentuée pendant les «périodes critiques et sensibles» du développement pré et postnatal du cerveau qui permettent la construction et la consolidation de connexions structurelles et fonctionnelles du cerveau dépendant de l'expérience.

PURPOSE:

In this review, our primary goal is to highlight the essential role of neuroplasticity in brain development, and to draw attention to the complex relationship between different levels of the developing nervous system that are subjected to plasticity in health and disease. Another goal of this review is to explore the relationship between plasticity responses of the developing brain and how they are influenced by critical and sensitive periods of brain development. Finally, we aim to motivate researchers in the pediatric neuromodulation field to build on the current knowledge of normal and abnormal neuroplasticity, especially synaptic plasticity, and their dependence on "critical or sensitive periods" of neural development to inform the design, timing and sequencing of neuromodulatory interventions in order to enhance and optimize their translational applications in childhood disorders of the brain.
Dans cette revue, notre objectif principal est de mettre en évidence le rôle essentiel de la neuroplasticité dans le développement du cerveau, et d'attirer l'attention sur la relation complexe entre les différents niveaux du système nerveux en développement qui sont soumis à la plasticité dans le domaine de la santé et de la maladie. Un autre objectif de cette étude est d'explorer la relation entre les réponses de plasticité du cerveau en développement et comment elles sont influencées par des périodes critiques et sensibles du développement du cerveau. Enfin, nous cherchons à motiver les chercheurs dans le domaine de la neuromodulation pédiatrique pour construire sur les connaissances actuelles de la neuroplasticité normale et anormale, la plasticité spécifiquement synaptique, et sa dépendance à l'égard des «périodes critiques ou sensibles» du développement neuronal pour éclairer la conception, le timing et le séquençage des interventions neuromodulatrices  afin d'améliorer et d'optimiser leurs applications translationnelles dans les troubles de l'enfance du cerveau.

METHODS:

literature review.

RESULTS:

We discuss in details five patterns of neuroplasticity expressed by the developing brain: 1) developmental plasticity which is further classified into normal and impaired developmental plasticity as seen in syndromic autism spectrum disorders, 2) adaptive (experience-dependent) plasticity following intense motor skill training, 3) reactive plasticity to pre and post natal CNS injury or sensory deprivation, 4) excessive plasticity (loss of homeostatic regulation) as seen in dystonia and refractory epilepsy, 6) and finally, plasticity as the brain's "Achilles tendon" which induces brain vulnerability under certain conditions such as hypoxic ischemic encephalopathy and epileptic encephalopathy syndromes. We then explore the unique feature of "time-sensitive heightened plasticity responses" in the developing brain in the in the context of neuromodulation.
Nous discutons en détail cinq modèles de neuroplasticité exprimés par le cerveau en développement: 

1. la plasticité développementale qui est nouvellement classée dans la plasticité développementale normale et altérée comme on le voit dans les troubles syndromiques du spectre de l'autisme, 
2. la plasticité adaptative (dépendant de l'expérience) qui suit l'entrainement intensif des habilités motrices, 
3. la plasticité réactive aux dommages pré et post-nataux du SNC ou la privation sensorielle, 
4. la plasticité excessive (perte de régulation homéostatique) comme on le voit dans la dystonie et l'épilepsie réfractaire, 
5. et enfin, la plasticité comme «tendon d'Achille» du cerveau qui induit la vulnérabilité du cerveau  dans certaines conditions telles que l'encéphalopathie hypoxique-ischémique et les syndromes d'encéphalopathie épileptiques .  

Nous explorons alors la caractéristique unique de "réponses de plasticité accrue sensible au facteur temps» dans le cerveau en développement dans le contexte de la neuromodulation.

CONCLUSION:

The different patterns of neuroplasticity and the unique feature of heightened plasticity during critical and sensitive periods are important concepts for researchers and clinicians in the field of pediatric neurology and neurodevelopmental disabilities. These concepts need to be examined systematically in the context of pediatric neuromodulation. We propose that critical and sensitive periods of brain development in health and disease can create "windows of opportunity" for neuromodulatory interventions that are not commonly seen in adult brain and probably augment plasticity responses and improve clinical outcomes.
Les différents modèles de neuroplasticité et la caractéristique unique de la plasticité accrue pendant les périodes critiques et sensibles sont des concepts importants pour les chercheurs et les cliniciens dans le domaine des troubles neurodéveloppementaux et de la neurologie pédiatrique . Ces concepts doivent être examinés systématiquement dans le contexte de la neuromodulation pédiatrique. Nous proposons que les périodes critiques et sensibles du développement du cerveau dans la santé et la maladie peuvent créer des «fenêtres d'opportunité» pour les interventions de neuromodulateurs qui ne sont pas fréquemment observées dans le cerveau adulte et probablement augmentent les réponses de plasticité et améliorent les résultats cliniques.

Copyright © 2016 European Paediatric Neurology Society. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

PMID: 27567276

DOI: 10.1016/j.ejpn.2016.07.007

La plasticité synaptique dépendant de l'activité module la phase critique du développement du cerveau

Traduction: G.M.

Brain Dev. 2015 Oct 26. pii: S0387-7604(15)00220-X. doi: 10.1016/j.braindev.2015.10.008.

Activity-dependent synaptic plasticity modulates the critical phase of brain development

Chaudhury S¹, Sharma V², Kumar V², Nag TC³, Wadhwa S³.

Author information

• ¹Molecular and Behavioral Neuroscience Institute, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109, USA. Electronic address: sraboni@umich.edu
• ²Molecular and Behavioral Neuroscience Institute, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109, USA.
• ³Department of Anatomy, All India Institute of Medical Sciences, New Delhi 110029, India.

Abstract

Plasticity or neuronal plasticity is a unique and adaptive feature of nervous system which allows neurons to reorganize their interactions in response to an intrinsic or extrinsic stimulation and shapes the formation and maintenance of a functional neuronal circuit. Synaptic plasticity is the most important form of neural plasticity and plays critical role during the development allowing the formation of precise neural connectivity via the process of pruning. In the sensory systems-auditory and visual, this process is heavily dependent on the external cues perceived during the development. Environmental enrichment paradigms in an activity-dependent manner result in early maturation of the synapses and more efficient trans-synaptic signaling or communication flow. This has been extensively observed in the avian auditory system. On the other hand, stimuli results in negative effect can cause alterations in the synaptic connectivity and strength resulting in various developmental brain disorders including autism, fragile X syndrome and rett syndrome. In this review we discuss the role of different forms of activity (spontaneous or environmental) during the development of the nervous system in modifying synaptic plasticity necessary for shaping the adult brain. Also, we try to explore various factors (molecular, genetic and epigenetic) involved in altering the synaptic plasticity in positive and negative way.
La plasticité neuronale ou plasticité est une caractéristique unique et adaptative du système nerveux qui permet aux neurones de réorganiser leurs interactions en réponse à une stimulation intrinsèque ou extrinsèque et façonne la formation et le maintien d'un circuit neuronal fonctionnel. La plasticité synaptique est la forme la plus importante de la plasticité neuronale et joue un rôle essentiel lors du développement permettant la formation de la connectivité neuronale précise, via le processus d'élagage. Dans les systèmes-sensoriels auditifs et visuels, ce processus est fortement dépendant des indices externes perçues au cours du développement. Les paradigmes d'enrichissement de l'environnement d'une manière dépendant de l'activité conduisent à une maturation précoce des synapses et à un flux de signalisation ou de communication trans-synaptique plus efficace. Ceci a été largement observé dans le système auditif aviaire. D'autre part, les résultats de stimuli à effet négatif peuvent provoquer des altérations dans la connectivité synaptique et influer fortement dans divers troubles du développement cérébral, y compris l'autisme, le syndrome de l'X fragile et le syndrome de Rett. Dans cette revue, nous discutons le rôle des différentes formes d'activité (spontanée ou environnementale) au cours du développement du système nerveux à modifier la plasticité synaptique nécessaire pour façonner le cerveau adulte. Aussi, nous essayons d'explorer divers facteurs (moléculaire, génétique et épigénétique) impliqués dans la modification de la plasticité synaptique de manière positive et négative.
Copyright © 2015 The Japanese Society of Child Neurology. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

PMID: 26515724

Plasticité structurelle: mécanismes et contribution au développement des troubles psychiatriques

Traduction: G.M.

Accès à l'intégralité de l'article en anglais

Front Neuroanat. 2014 Nov 3;8:123. doi: 10.3389/fnana.2014.00123. eCollection 2014.

Structural plasticity: mechanisms and contribution to developmental psychiatric disorders

Bernardinelli Y, Nikonenko I, Muller D.

Author information

• Department of Basic Neurosciences, University of Geneva Medical School Geneva, Switzerland.

Résumé

Les mécanismes de plasticité synaptique sont généralement analysés en termes de changements dans la force synaptique. La capacité des synapses excitatrices pour modifier rapidement l'expression membranaire des récepteurs du glutamate d'une manière dépendant de l'activité joue un rôle crucial dans les processus d'apprentissage et de mémoire en redistribuant l'activité au sein des réseaux neuronaux. Des travaux récents ont cependant montré également que les propriétés de plasticité fonctionnelles sont associées à une réassignation des connexions synaptiques et une stabilisation sélective des synapses activées. Ces aspects structurels de plasticité ont le potentiel de modifier en permanence l'organisation des réseaux synaptiques et d'introduire ainsi une spécificité dans le schéma de câblage des circuits corticaux. Des travaux récents ont commencé à percer certains des mécanismes moléculaires qui sous-tendent ces propriétés de plasticité structurale, soulignant un rôle important de voies de signalisation qui sont aussi les principaux candidats pour contribuer à des troubles psychiatriques du développement. Nous examinons ici certaines de ces avancées récentes et de discutons l'hypothèse selon laquelle les altérations de la plasticité structurelle pourraient représenter un mécanisme commun de contribution aux défauts cognitives et fonctionnels observés dans des maladies telles que la déficience intellectuelle, des troubles du spectre autistique et la schizophrénie.
PMID: 25404897

Abstract

Synaptic plasticity mechanisms are usually discussed in terms of changes in synaptic strength. The capacity of excitatory synapses to rapidly modify the membrane expression of glutamate receptors in an activity-dependent manner plays a critical role in learning and memory processes by re-distributing activity within neuronal networks. Recent work has however also shown that functional plasticity properties are associated with a rewiring of synaptic connections and a selective stabilization of activated synapses. These structural aspects of plasticity have the potential to continuously modify the organization of synaptic networks and thereby introduce specificity in the wiring diagram of cortical circuits. Recent work has started to unravel some of the molecular mechanisms that underlie these properties of structural plasticity, highlighting an important role of signaling pathways that are also major candidates for contributing to developmental psychiatric disorders. We review here some of these recent advances and discuss the hypothesis that alterations of structural plasticity could represent a common mechanism contributing to the cognitive and functional defects observed in diseases such as intellectual disability, autism spectrum disorders and schizophrenia.

Neuron-specific chromatin remodeling: A missing link in epigenetic mechanisms underlying synaptic plasticity, memory, and intellectual disability disorders

Traduction partielle: G.M.

Neuropharmacology. 2013 Oct 15. pii: S0028-3908(13)00475-9. doi: 10.1016/j.neuropharm.2013.10.002.

Remodelage de la chromatine par des neurones spécifiques: le chaînon manquant dans les mécanismes épigénétiques qui sous-tendent la plasticité synaptique, la mémoire et les troubles de déficience intellectuelle

Vogel-Ciernia A, Wood MA.

Source

University of California, Irvine; Department of Neurobiology & Behavior; Irvine, CA; Center for the Neurobiology of Learning & Memory; Irvine, CA.

Abstract

La formation de la mémoire à long terme nécessite la régulation coordonnée de l'expression des gènes. 
 Jusqu'à récemment le remodelage du nucléosome , l'un des principaux mécanismes épigénétiques pour contrôler l'expression des gènes , a été largement inexploré dans le domaine des neurosciences. Le remodelage du nucléosome est effectuée par des remodelages complexes de la chromatine (CRC ) qui interagissent avec l'ADN et les histones   (Note de traduction : principaux constituants protéiques des chromosomes et riches en acides aminés) pour modifier matériellement la structure de la chromatine et finalement réguler l'expression des gènes. 

Human exome sequencing and gene wide association studies have linked mutations in CRC subunits to intellectual disability disorders, autism spectrum disorder and schizophrenia. However, how mutations in CRC subunits were related to human cognitive disorders was unknown. There appears to be both developmental and adult specific roles for the neuron specific CRC nBAF (neuronal Brg1/hBrm Associated Factor). nBAF regulates gene expression required for dendritic arborization during development, and in the adult, contributes to long-term potentiation, a form of synaptic plasticity, and long-term memory. 

Nous proposons que le complexe nBAF (neuronal Brg1/hBrm Associated Factor )  est un mécanisme épigénétique pour réguler la transcription requis pour les formes durables de plasticité synaptique et les processus de mémoire et que les facultés affaiblies de nBAF peuvent entraîner des troubles cognitifs humains.

PMID: 24140580