Communique de presse

Le rôle du cholestérol dans le développement des connexions synaptiques, qui était jusqu'alors inconnu, vient d'être élucidé par Frank Pfrieger (CNRS - Société Max-Planck) et son équipe du Centre de Neurochimie à Strasbourg. Les chercheurs ont mis en évidence un lien direct entre le métabolisme du cholestérol et la formation des connexions entre les neurones et - peut être - l'apprentissage et la mémoire. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour le traitement des lésions cérébrales et des maladies de la dégénérescence du système nerveux central, comme la maladie d'Alzheimer. Les résultats de ces travaux sont publiés dans la revue Science du 9 novembre 2001.

La mise en place des connexions synaptiques entre les neurones est une phase décisive au cours du développement du cerveau et joue un rôle capital dans l'apprentissage et la mémoire, mais les mécanismes de ce processus étaient jusqu'alors mal connus.

Des études antérieures¹ ont montré que les cellules gliales, qui constituent avec les neurones le tissu du système nerveux, produisent un facteur soluble qui augmente la synaptogénèse (mise en place des structures permettant la communication entre les neurones). La mise en culture des neurones de rate - après isolement et purification - dans un milieu ne contenant pas de cellules gliales a permis de constater que l'activité électrique des synapses était très faible. L'addition du facteur soluble produit par les cellules gliales augmente sensiblement l'activité synaptique. Les travaux de Frank Pfrieger et de son équipe ont permis d'identifier ce facteur qui, de façon surprenante, se révèle être le cholestérol.

Le cholestérol est l'un des constituants essentiels de la membrane cytoplasmique, mais un niveau trop élevé de cholestérol dans le sang augmente le risque des accidents cardiovasculaires (athérosclérose, infarctus, attaque, apoplexie, etc.). Ces résultats suggèrent pourtant que la présence de cholestérol joue un rôle bénéfique dans le cerveau : il contrôle le développement et le fonctionnement du système nerveux central.

Les neurones semblent produire suffisamment de cholestérol pour survivre et former des dendrites et des axones mais l'apport de cholestérol extérieur est essentiel pour le développement de connexions synaptiques. Comme les cellules du cerveau ne peuvent importer le cholestérol dans le sang, il faut, alors, qu'elles le synthétisent. Les travaux des chercheurs montrent que les cellules gliales fabriquent du cholestérol en excédent qui est ensuite transporté et délivré aux neurones par l'intermédiaire des lipoprotéines. Ce nouveau rôle des cellules gliales pourrait expliquer pourquoi la synaptogénèse se met en place après la différenciation des cellules gliales.

Ces résultats soulèvent plusieurs questions : comment le cholestérol induit-il la synaptogénèse ? Est-il un matériel de construction des synapses? Constitue-t-il un facteur de signalisation qui induit les mécanismes cellulaires? Comment les variations du niveau de cholestérol dans le cerveau influencent-elles le développement des fonctions mentales, de la mémoire et de l'apprentissage ?

Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour la recherche en neurobiologie et plus particulièrement dans le traitement des lésions du cerveau. Ils sont particulièrement importants pour la compréhension de la maladie d'Alzheimer dont l'apparition serait liée aux modifications structurales de l'apolipoprotéine E, un constituant essentiel intervenant dans le transport du cholestérol. Cette maladie pourrait être liée à une déficit de l'apport de cholestérol aux neurones, ce qui réduirait le renouvellement des synapses.

Référence : Mauch, D.H., Nägler, K., Schumacher, S., Göritz, C., Müller E.C., Otto, A., Pfrieger, F.W. CNS synaptogenesis promoted by glia-derived cholesterol. Science, 295 (2001).

¹ Pfrieger, F.W., Barres, B.A. Synaptic efficacy enhanced by glial cells. Science, 277 : 1684-1687 (1997).
Nägler, K., Mauch, D., Pfrieger, F.W. Glia-derived signals induce synapse formation in neurones of the rat central nervous system. Journal of Physiology, 533 : 665-679 (2001).
Ullian, E.M., Sapperstein, S.K., Christopherson, K.S., Barres, B.A. Control of synapse number by glia. Science, 291 : 657-661 (2001).

Contact communication du département des sciences de la vie
Marie-Pascale Corneloup-Brossollet
Tél : 01 44 96 46 48
Mél : marie.corneloup@cnrs-dir.fr

Communiqué de presse Les bienfaits inattendus du cholestérol dans le développement cérébral : de nouvelles perspectives pour le traitement des lésions du cerveau
Paris, le 8 novembre 2001

Le rôle du cholestérol dans le développement des connexions synaptiques, qui était jusqu'alors inconnu, vient d'être élucidé par Frank Pfrieger (CNRS - Société Max-Planck) et son équipe du Centre de Neurochimie à Strasbourg. Les chercheurs ont mis en évidence un lien direct entre le métabolisme du cholestérol et la formation des connexions entre les neurones et - peut être - l'apprentissage et la mémoire. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour le traitement des lésions cérébrales et des maladies de la dégénérescence du système nerveux central, comme la maladie d'Alzheimer. Les résultats de ces travaux sont publiés dans la revue Science du 9 novembre 2001. La mise en place des connexions synaptiques entre les neurones est une phase décisive au cours du développement du cerveau et joue un rôle capital dans l'apprentissage et la mémoire, mais les mécanismes de ce processus étaient jusqu'alors mal connus. Des études antérieures¹ ont montré que les cellules gliales, qui constituent avec les neurones le tissu du système nerveux, produisent un facteur soluble qui augmente la synaptogénèse (mise en place des structures permettant la communication entre les neurones). La mise en culture des neurones de rate - après isolement et purification - dans un milieu ne contenant pas de cellules gliales a permis de constater que l'activité électrique des synapses était très faible. L'addition du facteur soluble produit par les cellules gliales augmente sensiblement l'activité synaptique. Les travaux de Frank Pfrieger et de son équipe ont permis d'identifier ce facteur qui, de façon surprenante, se révèle être le cholestérol. Le cholestérol est l'un des constituants essentiels de la membrane cytoplasmique, mais un niveau trop élevé de cholestérol dans le sang augmente le risque des accidents cardiovasculaires (athérosclérose, infarctus, attaque, apoplexie, etc.). Ces résultats suggèrent pourtant que la présence de cholestérol joue un rôle bénéfique dans le cerveau : il contrôle le développement et le fonctionnement du système nerveux central. Les neurones semblent produire suffisamment de cholestérol pour survivre et former des dendrites et des axones mais l'apport de cholestérol extérieur est essentiel pour le développement de connexions synaptiques. Comme les cellules du cerveau ne peuvent importer le cholestérol dans le sang, il faut, alors, qu'elles le synthétisent. Les travaux des chercheurs montrent que les cellules gliales fabriquent du cholestérol en excédent qui est ensuite transporté et délivré aux neurones par l'intermédiaire des lipoprotéines. Ce nouveau rôle des cellules gliales pourrait expliquer pourquoi la synaptogénèse se met en place après la différenciation des cellules gliales. Ces résultats soulèvent plusieurs questions : comment le cholestérol induit-il la synaptogénèse ? Est-il un matériel de construction des synapses? Constitue-t-il un facteur de signalisation qui induit les mécanismes cellulaires? Comment les variations du niveau de cholestérol dans le cerveau influencent-elles le développement des fonctions mentales, de la mémoire et de l'apprentissage ? Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour la recherche en neurobiologie et plus particulièrement dans le traitement des lésions du cerveau. Ils sont particulièrement importants pour la compréhension de la maladie d'Alzheimer dont l'apparition serait liée aux modifications structurales de l'apolipoprotéine E, un constituant essentiel intervenant dans le transport du cholestérol. Cette maladie pourrait être liée à une déficit de l'apport de cholestérol aux neurones, ce qui réduirait le renouvellement des synapses. *Référence* : Mauch, D.H., Nägler, K., Schumacher, S., Göritz, C., Müller E.C., Otto, A., Pfrieger, F.W. CNS synaptogenesis promoted by glia-derived cholesterol. Science, 295 (2001). ¹ Pfrieger, F.W., Barres, B.A. Synaptic efficacy enhanced by glial cells. Science, 277 : 1684-1687 (1997). Nägler, K., Mauch, D., Pfrieger, F.W. Glia-derived signals induce synapse formation in neurones of the rat central nervous system. Journal of Physiology, 533 : 665-679 (2001). Ullian, E.M., Sapperstein, S.K., Christopherson, K.S., Barres, B.A. Control of synapse number by glia. Science, 291 : 657-661 (2001). Contact chercheur Frank W. Pfrieger Tél : 03 88 45 66 45 Mél : fw-pfrieger@gmx.de Mél : pfrieger@neurochem.u-strasbg.fr Contact communication du département des sciences de la vie Marie-Pascale Corneloup-Brossollet Tél : 01 44 96 46 48 Mél : marie.corneloup@cnrs-dir.fr Contact presse Martine Hasler Tél : 01 44 96 46 35 Mél : martine.hasler@cnrs-dir.fr