Des cellules souches
neurales dormantes ont été ressuscitées dans le cerveau de souris
adultes en redémarrant leur métabolisme, conduisant à la production
de nouveaux neurones. Un tel potentiel de régénération pourrait
avoir des implications à long terme pour le traitement des maladies
neurodégénératives. Les détails de ces travaux sont publiés dans
Science Advances.
Que sont les cellules souches
neurales ?
Les cellules souches neurales sont
des cellules souches qui ont la capacité de se différencier
en cellules du système nerveux, notamment en neurones et
en cellules gliales. Elles sont présentes dans différents tissus,
tels que le cerveau, la moelle épinière et le système nerveux
périphérique. Elles sont essentielles pour la régénération et la
réparation des tissus nerveux endommagés.
Ces cellules permettent en premier
lieu au cerveau de se développer, mais
la plupart sont dormantes (ou en quiescence) chez les
adultes. Cela limite notre capacité à fabriquer de
nouveaux neurones au cours de notre vie. Dans le cadre de
recherches, une équipe suisse dirigée par le professeur Jean-Claude
Martinou a trouvé un moyen de « réveiller » ces cellules
souches de leur état dormant chez la souris, ce qui leur a permis
de redevenir actives.
Le rôle des mitochondries
Pour comprendre ces travaux, il est
utile de refaire un point sur les mitochondries. Ces organites
cellulaires, présents dans la plupart des cellules eucaryotes (dont
les cellules humaines), sont souvent appelés « centrales
énergétiques » de la cellule. En effet, leur principal
objectif est de produire de l’énergie sous forme d’ATP (adénosine
triphosphate) par le biais de la respiration cellulaire.
Rappelons que les mitochondries ont
une structure caractéristique avec une double membrane : une
membrane externe lisse et une membrane interne fortement repliée
formant des crêtes. Cette structure participe à l’efficacité de la
production d’ATP.
Cela étant dit, il y a quelques
années, cette même équipe avait identifié un complexe protéique clé
appelé transporteur de pyruvate mitochondrial
(MPC) capable d’aider à diriger les cellules vers des voies
métaboliques particulières. Les scientifiques ont ici cherché à
trouver un moyen d’utiliser ce mécanisme mitochondrial à leur
avantage afin de réactiver les cellules souches neurales
dormantes.
Des neurones nouvellement produits dans le gyrus denté représentés
en rouge. Le bleu représente les noyaux cellulaires. Le vert est un
marqueur de neurones immatures. Crédits : Knobloch Lab –
UNILNouveaux neurones
En éliminant l’activité du MPC à
l’aide d’inhibiteurs chimiques sur des souris génétiquement
modifiées, les chercheurs ont pu supprimer son influence sur les
cellules souches neurales. En conséquence, celles-ci ont alors
commencé à générer de nouveaux neurones, même chez
les plus âgées (visibles ci-dessus).
« Avec ce travail, nous
montrons que la redirection des voies métaboliques peut influencer
directement l’état d’activité des NSC adultes et par conséquent le
nombre de nouveaux neurones générés« , notent les auteurs
dans un communiqué.
La capacité de régénérer des
parties du cerveau adulte pourrait avoir d’énormes implications
pour le traitement des lésions ou des maladies cérébrales, à
condition que ces résultats soient reproduits chez l’Homme.
Idéalement, nous pourrions en effet tirer parti de ces cellules
réactivées dans le but remplacer les neurones
perdus. On en est encore loin, mais c’est une piste
prometteuse qui nécessitera une exploration plus approfondie.