VISION : 2 chemins de la rétine au cerveau ?
Certains photorécepteurs rétiniens utilisent 2 voies de signalisation pour dire au cerveau « J’ai vu la lumière ! », révèle en substance cette équipe de neuroscientifiques de l’Université Johns Hopkins (Baltimore). Ainsi, un type particulier de cellules spécialisées signale simultanément la présence de lumière de 2 manières distinctes. Ces travaux expérimentaux, publiés dans les Actes de l’Académie des Sciences américaine (PNAS), « jettent un éclairage scientifique » sur un mystère vieux de plusieurs décennies sur le fonctionnement de ces cellules rétiniennes.
L’équipe de recherche a travaillé sur des cellules rétiniennes de mammifères et observe que, contrairement à la plupart des cellules photosensibles (photorécepteurs) de la rétine, un type particulier utilise 2 voies distinctes simultanément pour transmettre des signaux électriques de « vision » au cerveau. Les travaux révèlent également que ces photorécepteurs, selon les chercheurs, pourraient avoir des origines plus anciennes au cours de l’évolution.
Des recherches précédentes de la même équipe, menée par King-Wai Yau, professeur de neurosciences et par le chercheur Guang Li, à l'Université Johns Hopkins avaient déjà permis de
mieux comprendre comment les cellules photosensibles de l’œil transmettent des signaux au cerveau.
Cela avait permis de mieux comprendre aussi pourquoi les personnes non-voyantes peuvent toujours percevoir la lumière.
"Comment ça marche" : chez les animaux et les humains, les cellules sensibles à la lumière, les photorécepteurs appelés bâtonnets et cônes, situés dans la rétine et dans une couche tissulaire située à l'arrière de l'œil, réagissent à la lumière. Les bâtonnets et les cônes analysent les signaux visuels transmis via des signaux électriques au cerveau, qui interprète alors ces signaux. Des photorécepteurs de la rétine d’un autre type, appelés cellules ganglionnaires rétiniennes intrinsèquement photosensibles (ipRGC), déjà connus pour être impliqués dans des fonctions non-visuelles (dont le rythme circadien notamment) utilisent de longues saillies, les axones, - qui forment le nerf optique- pour transmettre les signaux visuels provenant des bâtonnets et des cônes. Ces ipRGC remplissent en effet également d’autres fonctions, telles que la définition des rythmes circadiens du corps basés sur la lumière et la distinction du contraste et de la couleur.
Des photorécepteurs "à 2 voies" : des photorécepteurs comme ceux de l'œil de la mouche des fruits, utilisent l'enzyme phospholipase C pour signaler la détection de la lumière, tandis que d’autres photorécepteurs d'origine ciliaire, comme ceux des bâtonnets et des cônes, utilisent une autre voie de signalisation. Pour signaler la détection de la lumière, la plupart des photorécepteurs utilisent une de ces voies, cependant, les ipRGC utilisent les deux voies en même temps.
- Lorsque les chercheurs exposent les ipRGC à de brèves impulsions de lumière vive, la première voie de signalisation produit des réponses électriques plus rapides et précède, avec un certain chevauchement, une réponse plus lente de la seconde voie ;
- ces photorécepteurs particuliers, les ipRGC utilisent simultanément ainsi les 2 mécanismes de signalisation à des pourcentages différents.
Si la plupart des photorécepteurs utilisant la deuxième voie de signalisation utilisent un nucléotide cyclique particulier, le GMPc, comme messager de signalisation, les ipRGC en utilisent un autre, l'AMPc, retrouvé également chez la méduse, un animal beaucoup plus âgé à l'échelle de l'évolution.
Cela suggère que les ipRGC pourraient avoir une origine plus ancienne dans notre évolution.
Source: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) 18 Dec, 2023 DOI : 10.1073/pnas.2315282120 Coexistence within one cell of microvillous and ciliary phototransductions across M1- through M6-IpRGCs
Cette actualité a été publiée le 22/02/2024 par