L’activation de neurones nés à l’âge adulte par stimulation cérébrale profonde atténue les symptômes de la maladie d’Alzheimer dans des modèles de rongeurs
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Les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer développent des défauts des fonctions cognitives comme la mémoire ainsi que des problèmes de fonctions non cognitives qui peuvent conduire à l’anxiété et à la dépression. Dans un article publié le 6 avril dans la revue Cellule Cellule Souches, les chercheurs ont utilisé des souris pour étudier un processus par lequel de nouveaux neurones sont générés à l’âge adulte, appelé neurogenèse de l’hippocampe adulte (AHN). La recherche a montré que la stimulation cérébrale profonde de nouveaux neurones aidait à restaurer les fonctions cognitives et non cognitives dans des modèles murins de la maladie d’Alzheimer.
“Nous avons été surpris de constater que l’activation d’une petite population de nouveaux neurones nés à l’âge adulte était suffisante pour apporter une contribution significative à ces fonctions cérébrales”, déclare l’auteur principal Juan Song, professeur agrégé à l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill. Les neurones ont été modifiés par une stimulation cérébrale profonde du noyau suprammamillaire (SuM), situé dans l’hypothalamus. “Nous sommes impatients de découvrir les mécanismes qui sous-tendent ces effets bénéfiques”, a déclaré Song.
Cette recherche a utilisé deux modèles murins distincts de la maladie d’Alzheimer. Les chercheurs ont utilisé l’optogénétique pour stimuler le SuM et améliorer l’AHN chez les souris atteintes de la maladie d’Alzheimer. Leurs recherches antérieures avaient montré que la stimulation du SuM pouvait augmenter la production de nouveaux neurones et améliorer leurs qualités chez des souris adultes normales. Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont montré que cette stratégie était également efficace chez les souris Alzheimer, conduisant à la génération de nouveaux neurones qui établissent de meilleures connexions avec d’autres parties du cerveau.
Cependant, avoir plus de nouveaux neurones améliorés ne suffit pas pour améliorer la mémoire et l’humeur. L’amélioration du comportement chez les souris Alzheimer n’a été observée que lorsque ces nouveaux neurones améliorés ont été activés par la chimiogénétique. Les chercheurs ont utilisé des tests de mémoire ainsi que des évaluations établies pour rechercher des comportements anxieux et dépressifs afin de confirmer ces améliorations. Les résultats suggèrent que l’amélioration à plusieurs niveaux des nouveaux neurones – amélioration du nombre, des propriétés et de l’activité – est nécessaire pour la restauration comportementale dans les cerveaux d’Alzheimer.
Pour mieux comprendre le mécanisme, ils ont également analysé les changements protéiques dans l’hippocampe de souris Alzheimer en réponse à l’activation de nouveaux neurones nés à l’âge adulte modifiés par SuM. Ils ont trouvé plusieurs voies protéiques bien connues activées à l’intérieur des cellules, y compris celles connues pour être importantes pour l’amélioration des performances de la mémoire, ainsi que celles qui permettent l’élimination des plaques liées à la maladie d’Alzheimer.
“Il était frappant de constater que l’amélioration à plusieurs niveaux d’un si petit nombre de nouveaux neurones nés à l’âge adulte apportait une contribution fonctionnelle aussi profonde au cerveau malade des animaux”, a déclaré Song. “Nous avons également été surpris de constater que l’activation des neurones améliorés par SuM favorisait le processus qui peut potentiellement éliminer les plaques.”
Les efforts futurs de l’équipe se concentreront sur le développement de thérapies potentielles qui imitent les effets bénéfiques induits par l’activation de nouveaux neurones modifiés par SuM. “Nous espérons que ces médicaments pourraient exercer des effets thérapeutiques chez les patients présentant une neurogenèse hippocampique faible ou nulle”, a déclaré Song. “En fin de compte, l’espoir est de développer des thérapies hautement ciblées et de premier ordre pour traiter la maladie d’Alzheimer et la démence apparentée.”
