Un commutateur moléculaire spécial influence le comportement addictif (dépendant) et détermine la force de la réponse de l'organisme aux drogues addictives.
Un groupe de chercheurs des universités de Heidelberg et de la Sorbonne (Paris) est parvenu à cette conclusion lors d'expériences sur des souris (la cocaïne a été utilisée comme drogue). Les chercheurs, dirigés par le professeur Hilmar Bading (Heidelberg) et le professeur Peter Vanhout (Paris), ont démontré que la protéine Npas4 régule la structure et la fonction des cellules nerveuses, qui sont responsables du comportement de dépendance chez les souris. Lorsque la quantité de Npas4 a été réduite au cours de l'expérience, la réponse des animaux à la cocaïne a été significativement plus faible.
Selon l'auteur principal de l'étude, Thomas Lissek, dans un modèle animal, Npas4 agit comme un régulateur moléculaire de la sensibilité aux drogues qui provoquent un comportement de dépendance et d'abus. Les auteurs espèrent que les résultats de ces travaux permettront de mieux comprendre la nature de la dépendance chez l'homme et pourraient avoir des applications cliniques. Médecin et scientifique, il mène des recherches pour sa thèse de doctorat sur les mécanismes de signalisation moléculaire reliant l'activité neuronale à la transcription des gènes au Centre interdisciplinaire de neurosciences (IZN) de l'université de Heidelberg. Le chercheur estime également que les résultats confirment l'existence d'une base biologique pour le comportement addictif, similaire au développement du diabète ou des maladies cardiovasculaires.
La protéine Npas4 est ce qu'on appelle un facteur de transcription. Thomas Lissek explique que nous pouvons considérer Npas4 comme un conducteur qui coordonne le nombre et la nature des molécules qui seront produites dans la cellule. Les molécules sur lesquelles Npas4 agit principalement régulent les modèles d'activité électrique et la structure des cellules nerveuses, tout en affectant le nombre de synapses entre elles. Lorsque la quantité de Npas4 a été expérimentalement réduite, le nombre de contacts intercellulaires entre les neurones a également diminué. Par la suite, les souris ont montré une réponse plus faible à la cocaïne que lorsque le nombre de protéines Npas4 était plus élevé.
Les résultats de ces travaux menés par des scientifiques de Heidelberg et de Paris démontrent également que la protéine Npas4 est contrôlée par des mécanismes de régulation spécifiques. L'induction de l'expression de cette protéine ne se produit que par des signaux qui induisent une augmentation de la concentration de calcium dans les noyaux neuronaux. Par exemple, l'activation des récepteurs de la dopamine (qui est le mécanisme de dépendance le plus discuté) n'augmente pas Npas4. Les équipes de recherche de Hilmar Bading et Peter Vanhout ont également pu confirmer cette caractéristique en utilisant l'exemple de neurones dérivés de cellules souches humaines.
Le mécanisme inhabituel de régulation de l'expression de Npas4 est intéressant à la fois pour la recherche biologique fondamentale et pour le développement de thérapies cliniques contre l'addiction. Le professeur Bading (directeur du département de neurobiologie de l'IZN) ajoute que l'exposition à Npas4 et à la voie de signalisation associée pour contrôler le comportement addictif sont des thérapies prometteuses.
L'étude a été menée dans le cadre d'un projet de collaboration franco-allemand et a été financée par la Fondation allemande pour la recherche (DFG) et l'Agence nationale de la recherche (ANR, France), entre autres. Les résultats ont été publiés dans la revue EMBO Reports.