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Des neurones tout neufs pour soigner le cerveau âgé

 

Les cellules souches neurales du cerveau adulte peuvent-elle être utilisées pour ralentir le vieillissement cérébral et pour lutter contre les problèmes cognitifs inhérents à l’âge ou aux maladies neurodégénératives ? Les travaux de Kevin Richetin et de Claire Rampon du Centre de recherches sur la cognition animale montrent qu’il est possible de piloter l’intégration de nouveaux neurones dans le cerveau de souris modèles de la maladie d’Alzheimer et de permettre à ces animaux de recouvrer ainsi leurs capacités mnésiques. Cette étude publiée dans la revue Brain ouvre de nouvelles perspectives pour le traitement des altérations cognitives associées au vieillissement normal et pathologique.

 

Le cerveau des mammifères continue à produire de nouveaux neurones au cours de la vie adulte. En effet, la division des cellules souches neurales endogènes donne naissance à des cellules capables de se différencier en neurones qui s’intègrent dans les circuits cérébraux existants. Ce processus, nommé neurogenèse adulte, se produit notamment dans l’hippocampe, une région essentielle pour la mémoire. On sait aujourd’hui que les nouveaux neurones qui naissent dans l’hippocampe adulte participent aux processus d’apprentissage et de mémorisation. Une diminution drastique de cette neurogenèse est observée dans le cerveau atteint de la maladie d’Alzheimer chez l’homme et chez l’animal. Ceci suggère que l’altération de la neurogenèse pourrait contribuer aux dysfonctionnements mnésiques associés à la maladie d’Alzheimer.

L’équipe de Claire Rampon a testé l’hypothèse selon laquelle une amélioration de la neurogenèse dans l’hippocampe de souris modèles de la maladie d’Alzheimer permettrait de ralentir l’altération de la mémoire chez ces animaux.

Pour ce faire, les chercheurs Toulousains et leurs collaborateurs Suisses et Suédois ont développé un nouvel outil permettant de cibler les cellules souches du cerveau adulte, puis de les forcer à devenir des neurones pleinement matures et fonctionnels. Ils ont utilisé un vecteur rétroviral pour modifier spécifiquement le patrimoine génétique des cellules nouvellement générées dans l’hippocampe de souris adultes à partir des cellules souches. Les souris saines soumises à ce traitement présentent alors une neurogenèse fortement stimulée. Les cellules modifiées expriment un facteur dit proneural qui va orchestrer leur différenciation exclusive en neurones et piloter et accélérer leur maturation et leur intégration fonctionnelle.

Les chercheurs ont appliqué cette stratégie à des souris âgées modèles de la maladie d’Alzheimer qui présentent des troubles massifs de la mémoire ainsi qu’une neurogenèse hippocampique quasiment inexistante. De façon remarquable et malgré la pathologie amyloïde, les auteurs réussissent à manipuler les cellules souches de l’hippocampe générant ainsi un ensemble de nouveaux neurones tout à fait fonctionnels et connectés au réseau cérébral. Plus remarquablement, lorsque ces animaux malades ainsi traités sont soumis à un test de mémoire spatiale dans lequel ils doivent détecter le déplacement d’un objet, ils obtiennent les mêmes performances de mémoire que les souris témoins non malades.

En conclusion, cette étude démontre pour la première fois qu’en dépit des perturbations massives présentes dans le cerveau atteint de maladie d’Alzheimer, l’expression ciblée d’un seul gène dans les cellules souches du cerveau adulte suffit à améliorer la mémoire des animaux malades. L’originalité de ces résultats réside dans le fait qu’ils révèlent le fait que le cerveau peut recouvrer ses fonctions cognitives grâce à l’augmentation de la plasticité et de la connectivité des nouveaux neurones plutôt que par l’augmentation de leur nombre.

Pour le futur, ce travail ouvre des perspectives thérapeutiques nouvelles puisqu’il démontre qu’une approche de type thérapie génique visant la neurogenèse du cerveau adulte permet de ralentir les altérations cognitives associées au vieillissement pathologique.


 


Figure : Mise en évidence de nouveaux neurones (vert) exprimant le gène proneural dans l’hippocampe d’une souris adulte modèle de la maladie d’Alzheimer.

© C Rampon. K Richetin

 

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Contact chercheur

  • Claire Rampon

    Centre de Recherches sur la Cognition Animale
    CNRS UMR 5169 et Université Paul Sabatier Toulouse 3
    118 route de Narbonne
    31062 Toulouse cedex 09 France

    Tél : 05 61 55 75 75

 

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