Etude (souris) : et si la diminution de la production de nouveaux neurones était réversible ?

Par DAVID PAITRAUD -
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Des chercheurs français de l'Inserm et du CEA ont étudié l'altération de la production de neurones et son éventuelle réversibilité chez des souris irradiées ou âgées. Les résultats, publiés dans la revue EMBO Molecular Medicine, montrent l'implication d'une cytokine, la TGFß.
Cellules souches neurales (en rouge, avec les noyaux en bleu) et neurones (en vert), © Karmacharya R et coll.*

Cellules souches neurales (en rouge, avec les noyaux en bleu) et neurones (en vert), © Karmacharya R et coll.*


Le déclin cognitif lié à l'altération de la neurogénèse
Le vieillissement, tout comme le traitement d'une tumeur cérébrale par radiothérapie, altèrent la neurogénèse (production de nouveaux neurones par les cellules souches neurales) et donc diminuent le nombre de neurones. Cette altération du "capital neurones" contribuerait à la survenue d'un déclin cognitif irréversible (troubles croissants de la mémoire et de la perception de l'environnement).

Mais cette altération de la neurogénèse est-elle réversible ?
 
Reproduction chez la souris de l'agression du "capital neurones"
Une équipe de chercheurs français de l'Inserm (Institut national de la santé et de la recherche médicale) et du CEA (Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives) a exposé le cerveau de souris à des radiations de l'ordre de 15 Gy au total (gray : unité de mesure de dose absorbée de rayonnement), délivrées en trois doses de 5 Gy à 48 heures d'intervalle.

Suite à cette forte irradiation, les auteurs ont logiquement observé une réduction de la production de neurones, conduisant à une perturbation de la mémoire olfactive des rongeurs. 
 
Malgré l'agression, des cellules souches sont encore vivantes
Les chercheurs ont constaté la persistance de cellules souches neurales dans une petite zone particulière du cerveau des souris irradiées (la zone sous-ventriculaire). Mais ces cellules semblent ne pas pouvoir fonctionner correctement.

La diminution de la neurogenèse ne serait donc pas liée à une disparition des cellules productrices de neurones, mais plutôt à un dysfonctionnement de ces dernières les rendant incapables de produire de nouvelles cellules neuronales.Les auteurs ont donc constaté que  "ni les fortes doses d'irradiation, ni le vieillissement ne font disparaître complètement les cellules souches neurales capables de reformer des neurones".
 
Une cytokine désactiverait les cellules souches
Reste à comprendre pourquoi ces cellules souches ne fonctionnent pas correctement. Grâce à des expériences complémentaires, les chercheurs ont mis en évidence, tant chez la souris irradiée que chez la souris âgée, l'implication d'un médiateur de l'immunité, une cytokine nommée TGFß. "Des niveaux élevés de la cytokine TGFß provoquent la dormance des cellules souches, augmentent leur susceptibilité à l'apoptose [mort cellulaire] et diminuent le nombre de nouveaux neurones", expliquent les auteurs.
 
Bloquer la TGFß pour réactiver la neurogénèse ?
Logiquement, le blocage du TGFß pourrait conduire à relancer la neurogenèse. C'est ce qu'ont voulu savoir les chercheurs en administrant deux types de traitement anti-TGFß (dans un cas des anticorps anti-TGFß par voie intraveineuse, et un principe actif par voie intranasale dans l'autre cas) chez des souris irradiées ou âgées.

Résultat, dans les deux cas, le blocage pharmacologique du TGFß a permis de restaurer la production de nouveaux neurones !
 
Cette découverte ouvre une voie de recherche encourageante pour éventuellement prévenir et limiter les troubles cognitifs liés à l'âge ou consécutifs à une radiothérapie. Mais elle devra bien sûr être confirmée par des études chez l'homme...

David Paitraud
J. Pineda et coll. : Vascular-derived TGF-ß increases in the stem cell niche and perturbs neurogenesis during aging and following irradiation in the adult mouse brain - Embo molecular medicine, 25 mars 2013 (résumé en anglais et texte intégral en anglais) 

* Photo d'une culture cellulaire (cellules neuronales différenciées et cellules progénitrices neurales) réalisée par Rakesh Karmacharya, Stuart L. Schreiber et Stephen J. Haggarty, primée lors du concours FASEB 2012 Bio-Art
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Vidal News du 2019-09-12

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