Par greffes de neurones et reconstruction de « l'installation électrique » des circuits cérébraux, ces chercheurs d'Harvard sont parvenus à rétablir une fonction cérébrale normale chez des souris atteintes d'un trouble neurologique. Il ne s'agit pas d'une simple neurogenèse mais d'une véritable reconstruction. Cette avancée suggère que l'on pourrait réparer le cerveau, plus qu'on ne le pensait, et promet de nouvelles approches thérapeutiques pour les blessures de la moelle épinière, l'autisme, l'épilepsie, la sclérose latérale amyotrophique, la maladie de Parkinson ou encore la maladie de Huntington. Ces conclusions viennent d'être publiées dans la revue Science du 25 novembre.
Ces scientifiques l'Université Harvard (Massachusetts) et du Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) ont transplanté des neurones embryonnaires « en bonne santé » à un stade soigneusement sélectionnés de leur développement dans l'hypothalamus de souris incapables de répondre à la leptine, une hormone qui régule le métabolisme et le contrôle du poids corporel. Ces souris mutantes développent normalement une obésité morbide, mais cette greffe de neurones a réparé circuits du cerveau, leur permettant de répondre normalement à la leptine et de prendre ainsi beaucoup moins de poids.
La réparation a eu lieu au niveau cellulaire de l'hypothalamus. L'hypothalamus est une région critique du cerveau qui régit la faim, le métabolisme, la température du corps et certains comportements comme le sexe et l'agressivité. "Il n'y a que deux zones du cerveau connues qui peuvent accueillir une greffe de remplacement de neurones (neurogenèse), à grande échelle, à l'âge adulte. Le bulbe olfactif et le gyrus denté de l'hippocampe", explique Jeffrey Macklis, professeur sur les Cellules souches à la Harvard University et l'un des trois auteurs de l'article. «Les neurones qui sont ajoutés à l'âge adulte dans ces deux régions sont généralement assez petits et sont censés agir un peu comme les commandes de volume de signalisations spécifiques. Ici, nous avons refait l'installation électrique des circuits cérébraux, ce qui ne se fait pas naturellement avec la neurogenèse, et cela a permis de restaurer une fonction cérébrale normale. " Enfin, pour placer les cellules transplantées exactement dans la bonne région de l'hypothalamus, les chercheurs ont utilisé une technique appelée microscopie ultra-sons à haute résolution.
Ces neurones naissant ont survécu au processus de transplantation et se sont correctement intégrés dans les circuits. Les chercheurs expliquent que ces neurones récemment développés communiquent avec les autres neurones par contacts synaptiques, et que le cerveau, à son tour, émet un signal en retour. En réponse à la leptine, à l'insuline et au glucose, ces neurones ont effectivement rejoint le réseau du cerveau et recablé les circuits endommagés. L'un des auteurs explique : « Je suis frappé qu'un nombre relativement restreint de neurones génétiquement normaux puisse réparer efficacement les circuits. "
De la neurogenèse à la réparation cérébrale: L'un des scientifiques de l'équipe, le Dr. Flier Jeffrey, doyen de la Harvard Medical School, avait en 2005, publié une étude historique, également dans la revue Science, montrant qu'un médicament expérimental était parvenu à stimuler l'ajout de nouveaux neurones dans l'hypothalamus et offrir un nouveau traitement possible de l'obésité. Cette étude suivait une recherche publiée en 2000 dans la revue Nature décrivant le processus l'induction de la neurogenèse dans le cortex cérébral de souris adultes.
Les chercheurs suggèrent l'idée plus large que de nouveaux neurones pourraient intégrer spécifiquement et réparer les circuits complexes défectueux dans le cerveau des mammifères.
Sources: Science, Vol. 334 (6059), November 25, 2011 "Transplanted Hypothalamic Neurons Restore Leptin Signaling and Ameliorate Obesity in db/db Mice" et Eurekalert (AAAS) “ Rebuilding the brain's circuitry »
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