Recherche: des biologistes romands trouvent comment créer des neurones

Certaines zones du cerveau des adultes contiennent des cellules souches neurales «dormantes», qui peuvent potentiellement être réactivées pour former de nouveaux neurones. Cependant, cette réactivation est encore mal comprise. Une équipe pilotée par des scientifiques des Universités de Genève (UNIGE) et de Lausanne (UNIL) a découvert l’importance du métabolisme cellulaire dans ce processus et identifié comment réveiller ces cellules souches neurales et les réactiver. Les biologistes sont parvenus à augmenter le nombre de nouveaux neurones dans le cerveau de souris adultes et même âgées.

Les cellules souches neurales (CSNs) sont responsables de la construction du cerveau pendant le développement embryonnaire, en générant l’ensemble des cellules du système nerveux central, dont les neurones. Pourtant, de façon étonnante, ces CSNs persistent dans certaines régions cérébrales même après la formation complète du cerveau; elles peuvent ainsi fabriquer de nouveaux neurones tout au long de la vie. Ce phénomène biologique, appelé neurogenèse adulte, est important pour des fonctions spécifiques, comme les processus d’apprentissage et de mémoire. Cependant, dans le cerveau adulte, ces cellules souches deviennent plus silencieuses ou «dormantes» et réduisent leur capacité de renouvellement et de différenciation. Par conséquent, la neurogenèse diminue considérablement avec l’âge.

Les laboratoires de Jean-Claude Martinou, professeur honoraire au Département de biologie moléculaire et cellulaire de la Faculté des sciences de l’UNIGE, et de Marlen Knobloch, professeure associée au Département des sciences biomédicales de la Faculté de biologie et de médecine de l’UNIL, ont mis en lumière un mécanisme métabolique par lequel les CSNs adultes peuvent sortir de leur état de dormance et s’activer.

«Nous avons trouvé que les mitochondries, qui produisent l’énergie au sein des cellules, sont impliquées dans la régulation du niveau d’activation des CSNs adultes», commente Francesco Petrelli, chargé de recherche à l’UNIL et co-premier auteur de l’étude parue dans la revue «Science Advances» avec Valentina Scandella. Le transporteur mitochondrial de pyruvate (MPC), un complexe protéique découvert il y a onze ans dans le groupe du professeur Martinou, joue un rôle particulier dans cette régulation. En le bloquant, on peut réveiller la cellule.

Les biologistes l’ont bloqué utilisant des inhibiteurs chimiques ou en générant des souris mutantes pour le gène Mpc1. Grâce à ces approches pharmacologiques et génétiques, les scientifiques sont parvenus à activer les cellules dormantes et à générer ainsi de nouveaux neurones dans le cerveau de souris adultes et même âgées.

«Ces résultats apportent un nouvel éclairage sur le rôle du métabolisme cellulaire dans la régulation de la neurogenèse. Ils pourraient, à long terme, déboucher sur d’éventuels traitements pour des pathologies comme la dépression ou les maladies neurodégénératives», conclut Jean-Claude Martinou, co-dernier auteur de l’étude.