Qu’est-ce qui empêche les neurones du système nerveux central (SNC) des mammifères adultes de repousser après lésion ?

Nous étudions les mécanismes moléculaires de régénération des axones en nous concentrant sur la traduction locale d’ARN messagers en protéines. En effet, les neurones sont des cellules très polarisées qui s’appuient sur la traduction locale pour adapter rapidement l’expression des gènes dans leurs compartiments distaux comme l’axone. La traduction locale est activement explorée dans la croissance axonale à l’âge embryonnaire et dans le système nerveux périphérique, dont les axones peuvent régénérer spontanément après lésion.

En revanche, on en sait moins sur la manière dont la traduction locale dans l’axone peut contribuer à sa repousse dans le SNC lésé. Comment la traduction est-elle régulée localement dans les axones lésés du SNC ? Quels sont les mécanismes-clés nécessaires au déclenchement et au maintien de la repousse axonale (localisation et traduction d’ARN messagers spécifiques, approvisionnement des ribosomes dans l’axone) ? Pouvons-nous manipuler ces mécanismes pour promouvoir la repousse des axones du SNC, et à plus long terme permettre la reconnexion du circuit après lésion ?

Pour répondre à ces questions, nous étudions les cellules ganglionnaires de la rétine chez la souris et leur réponse à une lésion du nerf optique comme paradigme d’étude des lésions et de la régénération du SNC. En combinaison avec des techniques de compartimentation subcellulaire, nous utilisons l’analyse du translatome et l’imagerie dynamique des événements de traduction spécifiquement dans l’axone, ainsi que des tests fonctionnels in vivo.

Notre approche nous permet d’étudier la traduction locale comme une des clefs de la régénération axonale du SNC lésé, et plus généralement, la régulation des gènes dans l’axone comme signature de sa spécification, de sa capacité de repousse et de son maintien après une lésion.