Une équipe dirigée par le Dr Hideto Takahashi identifie un mécanisme moléculaire essentiel à la stabilité des connexions neuronales.
De gauche à droite: Parisa Zarei (stagiaire au postdoctorat), Dr Hideto Takahashi (directeur de recherche), Manni Wang (étudiante au PhD), Maia Fukuyama-Kaplan (étudiante au PhD) et Nicolas Chofflet (diplômé au PhD et premier auteur de l'étude)
Des scientifiques de l’Institut de recherches cliniques de Montréal (IRCM), sous la direction du Dr Hideto Takahashi, ont mis au jour un mécanisme fondamental qui contribue à maintenir la stabilité des connexions entre les cellules nerveuses du cerveau. L’étude a été réalisée sous la direction de l’équipe du Dr Takahashi. Son premier auteur, Nicolas Chofflet, étudiant au doctorat dans le laboratoire du Dr Takahashi, a joué un rôle de premier plan dans la réalisation des travaux de recherche.
Publiés dans Nature Communications, ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives pour mieux comprendre certaines différences biologiques observées entre les hommes et les femmes dans les troubles neurodéveloppementaux et neuropsychiatriques, notamment les troubles du spectre de l’autisme et les troubles anxieux.
L’équipe a découvert qu’une paire de protéines, Vstm2b et Nrxn2α, agit comme une clé et une serrure moléculaires permettant de stabiliser les synapses, ces points de contact essentiels où les neurones communiquent entre eux. Ce mécanisme est particulièrement important dans l’hippocampe ventral, une région du cerveau impliquée dans les émotions, l’anxiété et les comportements sociaux.
« Les synapses doivent être soigneusement entretenues pour assurer le bon fonctionnement des réseaux neuronaux. Nous avons identifié la protéine Vstm2b comme le partenaire moléculaire clé de Nrxn2α, ce qui nous permet de mieux comprendre comment certaines connexions cérébrales se forment et se maintiennent au cours du développement », explique le Dr Hideto Takahashi, chercheur à l’IRCM et directeur de l’étude.
Une avancée majeure pour comprendre le cerveau
Jusqu’à présent, les scientifiques ne savaient pas quelle molécule se liait spécifiquement à la protéine α-Nrxn associée à l’autisme pour assurer le maintien des synapses excitatrices, essentielles à la transmission de l’information dans le cerveau. Vstm2b est la première molécule identifiée qui interagit spécifiquement avec Nrxn2α et qui régule le maintien des synapses excitatrices.
En supprimant la protéine Vstm2b chez la souris, l’équipe de recherche a observé des effets distincts chez les mâles et les femelles. Ces différences se manifestaient autant dans la façon dont certaines connexions synaptiques excitatrices se stabilisent pendant le développement que dans certains comportements liés à l’anxiété et aux interactions sociales.
Ces résultats fournissent de nouveaux indices sur les mécanismes biologiques qui pourraient contribuer aux différences observées entre les sexes dans plusieurs troubles du neurodéveloppement et de la santé mentale.
« Nos travaux montrent que les mécanismes qui soutiennent la stabilité des circuits cérébraux ne sont pas nécessairement identiques chez les mâles et les femelles. Une meilleure compréhension de ces différences est essentielle pour développer, à terme, des approches thérapeutiques plus personnalisées et potentiellement plus efficaces », ajoute le Dr Takahashi.
Vers des traitements mieux adaptés
Les troubles neurodéveloppementaux et psychiatriques, dont les troubles du spectre de l’autisme et les troubles anxieux, touchent des millions de personnes dans le monde. Bien que leur prévalence et leurs manifestations cliniques puissent différer selon le sexe, les raisons biologiques sous-jacentes demeurent encore mal comprises.
En identifiant un nouveau mécanisme moléculaire responsable de la stabilité des synapses et en démontrant son impact différencié chez les mâles et les femelles, cette étude contribue à enrichir les connaissances fondamentales sur le fonctionnement du cerveau et pourrait orienter, à long terme, le développement de traitements plus précis et mieux adaptés aux besoins de chaque patient.
Remerciements
Cette recherche a été rendue possible grâce au soutien des Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC), du Fonds de recherche du Québec – Santé (FRQS), des bourses de maîtrise et de doctorat du FRQS, ainsi que de la Plateforme canadienne de formation en recherche sur le neurodéveloppement (CanNRT).
Lire l’article : https://www.nature.com/articles/s41467-026-78199-0
