Maryline Beurg que pouvez vous nous dire sur ces canaux de mécano transduction ?
Maryline Beurg
Cette étude permet de visualiser les canaux de mécano transduction, en utilisant leur propriété de haute perméabilité pour le calcium. Quel est la nature des ces canaux ? Enigme fascinante que notre communauté scientifique de l’oreille interne cherche désespérément à résoudre ! Si leur rôle dans le codage de l’information sonore est crucial, son identité moléculaire est encore inconnue.

Situés au sommet de la touffe ciliaire des cellules sensorielles notamment cochléaires, ils sont sollicités lors de l’arrivée d’une onde sonore, suite à une déflection des stéréocils ; et sont en quelque sorte le signal primaire de la réponse auditive. Canaux donc ouverts par un stress mécanique, ils se caractérisent par une très large conductance cationique (non spécifique), et très perméable au calcium.
Identifier ces canaux est le grand défit à l’horizon. Même si quelques candidats ont été proposés, le plus récent un type de canaux TRP, aucun n’a pu être confirmé.

Leur localisation jusqu’à ce jour est largement pensée être aux extrémités de liens (« tip links ») reliant le sommet d’un stéréocil à son homologue de la rangée d’en dessous . Le déplacement étire donc ce lien et ouvrirait le canal. Jusqu’à cette étude, ces canaux étaient présumés être aux deux extrémités de ce « tip link », conclusion provenant d’imagerie de calcium dans les années 90.
Dans notre article, nous défions cette dernière hypothèse en montrant que les canaux ne sont situés qu’en bas des tip links.

Quel en est l’impact ?
Même si le message est simple, l’impact est beaucoup plus important que pensé...

Cela révolutionne la compréhension du mécanisme de mécano transduction ciliaire de 20 ans, et rend peu probable un certain nombre de théories proposées à la base de la régulation du canal. Notamment pour expliquer ses propriétés remarquables d’adaptation, des moteurs myosine étaient proposés. Hors, ils sont exprimés à l’autre extrémité du « tip link », rendant donc ces mécanismes peu probables, trop loin du site d’entrée du calcium. De nouvelles hypothèses devront être formulées. Cela change aussi beaucoup de schémas classiques et…. bien sûr la stratégie de découverte du canal ! Les deux extrémités de ce « tip link » ont des composants protéiques distincts bien identifiés. Toute tentative de trouver une interaction protéine-protéine avec le canal devra maintenant être orientée vers les protéines de la base du « tip link ».

Comment s’est déroulée cette aventure franco- (anglo) -américaine ?
Maryline Beurg
Depuis 3 ans, je collabore avec le Pr Robert Fettiplace de l’Université de Madison-Wisconsin, un des pionniers de la caractérisation de ces canaux de mécano transduction. Ensemble nous avons relevé le défit de revisiter la localisation de ces canaux par une approche d’imagerie rapide de calcium à 1-3kHz et en choisissant un modèle cellulaire adéquate pour distinguer individuellement chaque stéréocil. Rapidement, un besoin de meilleure résolution spatiale nous a rapproché du système confocal (combinant rapidité et résolution) du Pr Tony Ricci à l’Université de Stanford. Partage de compétences et intérêt commun nous a permis de relever ce défit et dans un temps très court. Bonne humeur, douceur californienne et beau campus universitaire... Perspectives, idéalement ce serait de résoudre l’énigme !

Quelle est justement l'énigme concernant l'identité moléculaire de ces canaux ?
Maryline Beurg
Ils possèdent des propriétes ioniques atypiques, cationique non spécifique avec une large conductance et une activation moins classique de type mécanique. Aucune classe de canaux décrits à ce jour ne correspondent parfaitement à ces critères. Pour les caractériser, les approches classiques de biologie moléculaire sont difficiles de fait de leur faible nombre. On ne décrit que deux canaux par stéréocil, et la touffe ciliaire ne compte qu'une centaine de liens de type tip-link, soit une centaine de canaux par cellule ciliée. Jusqu'à ce jour, l'accident génétique n'a pas permis de l'identifier. C'est à dire qu'aucune mutation associée à une surdité n'a pu permettre de le caractériser. Peut être que ce canal est aussi impliqué dans des fonctions vitales de l'organisme, prévenant un développement viable de l'individu.