Notre corps se compose de 100 billions de cellules qui communiquent entre elles, reçoivent des signaux du monde extérieur et y réagissent.
Un rôle central dans ce réseau de communication est attribué aux protéines réceptrices, appelées récepteurs, ancrées dans la membrane cellulaire. Là, elles reçoivent et transmettent des signaux à l’intérieur de la cellule, où une réaction cellulaire est déclenchée.
Chez l’homme, les récepteurs couplés aux protéines G (récepteurs GPC) représentent le plus grand groupe de ces molécules réceptrices, avec environ 700 types différents. Les recherches menées par des scientifiques de Francfort et de Leipzig se sont concentrées sur un récepteur GPC qui sert de récepteur pour le neuropeptide Y dans les cellules et est donc appelé récepteur Y2.
Le neuropeptide Y est une substance de messagerie qui intervient principalement entre les cellules nerveuses. Par conséquent, les récepteurs Y2 sont présents dans les cellules nerveuses et, entre autres, déclenchent la formation de nouvelles connexions cellulaires.
Au laboratoire, les chercheurs ont conçu des cellules qui avaient environ 300 000 récepteurs Y2 à leur surface et qui ont été cultivées sur des réseaux photosensibles spécialement développés. Chacun des récepteurs Y2 a été doté d’une petite “étiquette” moléculaire.
Une fois que les scientifiques ont créé un point de lumière avec un faisceau laser fin à la surface de la cellule, les récepteurs Y2 en dessous de ce point ont été piégés à travers le marqueur moléculaire dans la matrice exposée de telle sorte que les récepteurs Y2 se rapprochent pour former un ensemble appelé “cluster”. La réaction complète a pu être observée immédiatement à l’endroit défini et en quelques secondes.
« Le hasard de cette expérience est que le regroupement des récepteurs déclenche un signal similaire à celui du neuropeptide Y.Seul le regroupement a permis de déclencher un mouvement cellulaire en réaction à la cellule. Les spots laser nous ont même permis de contrôler la direction du mouvement de la cellule ». explique Robert Tampé, professeur à l’Institut de biochimie, Université Goethe de Francfort.
Les paires de serrures et de clés photosensibles utilisées étant très petites par rapport aux récepteurs, l’organisation des récepteurs sur la membrane cellulaire peut être contrôlée avec une grande précision à l’aide du spot laser.
«Cette méthode non invasive est donc particulièrement adaptée pour étudier les effets de l’agrégation des récepteurs dans les cellules vivantes», poursuit M. Tampé. « Notre méthode peut être utilisée pour étudier des questions scientifiques intéressantes, telles que l’organisation des récepteurs en réseaux et la formation de nouveaux circuits dans le cerveau ».
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