SOMMEIL: Un gène clé capable de nous endormir
Bientôt une thérapie génique ou un nouveau médicament contre l’insomnie ? Ces biologistes de Caltech (California Institute of Technology) identifient le gène qui aide à réguler le sommeil. « Sa » protéine, neuromédine U (Nmu), semble aussi un excellent « somnifère » : en tous cas, chez le poisson zèbre, elle retarde le réveil du matin et réduit l’activité durant la journée. Ces conclusions, présentées dans la revue Neuron désignent ainsi plusieurs cibles prometteuses pour traiter les troubles du sommeil.
Les biologistes de Caltech ont identifié chez le poisson-zèbre ce gène « du sommeil » qui favorise l'endormissement. Leurs résultats permettent de mieux comprendre comment le sommeil est régulé et désignent la protéine Nmu comme une cible prometteuse pour de nouvelles thérapies des troubles du sommeil. « Le sommeil est un processus mystérieux », commente David Prober, professeur adjoint de biologie à Caltech. Les études de criblage génétique peuvent contribuer à identifier la base génétique de comportements comme le sommeil. Ces études vont aller rechercher sur des milliers de sujets, les mutations génétiques associées à des différences physiques ou comportementales. Cependant, cette approche bien éprouvée pour les organismes simples, comme les mouches des fruits et les vers, est beaucoup plus complexe chez les vertébrés.
Le poisson zèbre est un modèle vertébré précieux pour la recherche et adapté à cette étude sur le sommeil : il est de petite taille et transparent, son développement est rapide, ses comportements complexes, son cerveau est visible. Et, comme les humains, le poisson zèbre dort la nuit. Enfin, il existe des similitudes moléculaires importantes entre le poisson zèbre et le cerveau des mammifères.
Un gène spécifique, Nmu, qui, surexprimé, entraine une forte insomnie : Ici, les chercheurs ont injecté dans les poissons, juste après la fécondation, une molécule d'ADN, appelée plasmide porteuse d'un gène spécifique. L'objectif était de tester différents gènes impliqués dans le sommeil. A l'aide d'une technique par choc thermique, les biologistes sont parvenus à surexprimer chaque gène testé, puis ont suivi, par vidéo, les poissons pendant plusieurs jours pour voir quels gènes affectaient le sommeil. Enfin, pour chaque gène identifié comme ayant des effets importants sur le sommeil, les chercheurs ont développé des poissons zèbres transgéniques surexprimant ou privé de ce gène. Ils identifient ainsi un gène spécifique, Nmu, qui, surexprimé, entraine une forte insomnie. Or il se trouve que ce gène Nmu est également exprimé dans l'hypothalamus des mammifères. En revanche, les poissons zèbres génétiquement modifiés pour manquer de Nmu, sont moins actifs pendant la journée.
Nmu et d'autres cibles possibles : Pour explorer comment Nmu favorise l'éveil, les chercheurs ont d'abord étudié le rôle du gène dans une voie de réponse au stress connue sous le nom d'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HPA). Nmu avat en effet été déjà documentée comme impliqués dans l'excitation provoquée par des situations de stress. Ici, les chercheurs démontrent que Nmu supprime le sommeil mais sans intervenir sur la voie HPA mais en entraînant une forte activation d'une poignée de cellules qui expriment, dans le tronc cérébral (du SNC) une hormone, la corticotrophine via le gène CRH. Une faible dose d'un médicament qui bloque la signalisation de CRH inhibe l'effet éveil d'une surexpression de Nmu …
Nmu semble donc une cible prometteuse pour le développement de nouvelles thérapies de l'insomnie et autres troubles du sommeil.
Neuron Feb, 2016 10.1016/j.neuron.2016.01.007 Zebrafish Genetic Screen Identifies Neuromedin U as a Regulator of Sleep/Wake States (Visuel “Poisson-zèbre”@Cindy N. Chiu and David A. Prober/Caltech)
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Cette actualité a été publiée le 19/02/2016
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