Migration des neurones GnRH: quand communiquer permet de préserver l’espèce
Au cours de l’évolution, la communication entre des individus a été essentielle pour leur adaptation à un nouvel environnement et la préservation de l’espèce. Cette étude, publiée dans la revue Science Advances, montre que c’est aussi le cas pour la migration de la petite population de neurones GnRH (environ deux mille neurones GnRH chez l’Homme et moins d’une centaine chez le poisson) qui contrôle la reproduction chez les vertébrés.
Chez l’Homme et tous les vertébrés, la survie des espèces dépend d’une étape essentielle du développement embryonnaire : la migration des neurones synthétisant et sécrétant la GnRH (gonadolibérine) de la placode nasale vers le cerveau où ils rejoignent l’hypothalamus pour contrôler la libération des gonadotrophines hypophysaires (LH et FSH) et ainsi la reproduction. Ces travaux apportent une vision nouvelle sur cette migration neuronale en l’étudiant dans un modèle de vertébrés (larve de poisson zèbre) par transgénèse et imagerie longitudinale multiphotonique.
Les chercheurs montrent que ces neurones GnRH font une pause à la frontière entre la placode nasale et le cerveau où ils se mettent en place et fonctionnent comme un réseau inter-hémisphère qui est isolé "synaptiquement" du reste du cerveau. Seuls les neurones qui intègrent ce réseau et qui sont capables de communiquer avec leurs congénères via le neurotransmetteur glutamate, pourront finalement changer de morphologie. Ce changement leur permettra ensuite de traverser la barrière et de continuer leur chemin migratoire vers leur destination finale et fonctionnelle dans l’hypothalamus, une région profonde du cerveau. Ces communications synaptiques entre les neurones GnRH sont tellement robustes à ce stade du développement du cerveau qu’une ablation partielle des neurones à l’interface placode-cerveau ne perturbe pas la migration des neurones GnRH dans le cerveau.
Cette étude amène à un nouveau concept de la migration des neurones GnRH dans lequel les neurones GnRH fonctionnent plus comme une population connectée que comme des unités individuelles. Elle pourrait aussi apporter un éclairage nouveau sur l’origine de pathologies de la reproduction et d’infertilité chez l’Homme, comme celles observées chez les patients souffrant du syndrome de Kallmann et ouvrir la voie à de nouveaux tests génétiques.
Figure: Illustration du mode de migration en réseau connecté des neurones GnRH qui contrôlent la reproduction chez les vertébrés et la préservation de l’espèce (modèle : larve de poisson zèbre).
Pour en savoir plus :
Synaptic communication mediates the assembly of a self-organizing circuit that controls reproduction.
Golan M, Boulanger-Weill J, Pinot A, Fontanaud P, Faucherre A, Gajbhiye DS,
Hollander-Cohen L, Fiordelisio-Coll T, Martin AO, Mollard P.
Sci Adv. 2021 Feb 19;7,eabc8475. doi: 10.1126/sciadv.abc8475.
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