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.
Nouveaux 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.
