Resynchroniser des neurones pour gommer la schizophrénie
Publié par Isabelle le 28/09/2018 à 12:00
Source: Université de Genève (UNIGE)

©UNIGE
En augmentant l'excitabilité d'une sous-population de neurones inhibiteurs "défectueux", des chercheurs de l'UNIGE rétablissent la synchronisation des réseaux neuronaux de l'hippocampe et parviennent à supprimer certains symptômes comportementaux associés à la schizophrénie (Le terme de schizophrénie regroupe de manière générique un ensemble d'affections psychiatriques présentant un noyau commun, mais dites...).

La schizophrénie est un trouble psychiatrique souvent sévère et invalidant qui affecte environ 1% de la population mondiale (La population mondiale désigne le nombre d'êtres humains vivant sur Terre à un instant donné. Elle est estimée à 6,793 milliards au 1er janvier 2010, alors qu'elle était...). Si depuis quelques années les recherches suggèrent qu'une désynchronisation des neurones pourrait être la cause des symptômes neuropsychiques dont souffrent les patients – troubles de la mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.), hyperactivité ou encore phénomènes hallucinatoires – l'origine cellulaire d'une telle désynchronisation demeure mal connue. Aujourd'hui, un pas décisif dans la compréhension de cette maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) a été franchi. Des chercheurs de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment où les...) de Genève (UNIGE) sont non seulement parvenus à décrypter un mécanisme cellulaire menant à la désynchronisation des réseaux neuronaux, mais aussi à corriger ce défaut d'organisation (Une organisation est) dans un modèle animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe,...) adulte, supprimant de fait des comportements anormaux associés à la schizophrénie. Ces résultats, à découvrir dans la revue Nature Neuroscience (Les neurosciences correspondent à l'ensemble de toutes les disciplines biologiques et médicales qui étudient tous les aspects, tant normaux que pathologiques, des neurones...), montrent qu'une intervention thérapeutique (La thérapeutique (du grec therapeuein, soigner) est la partie de la médecine qui étudie et applique le traitement des maladies.) est envisageable à tous les âges de la vie (La vie est le nom donné :).

La schizophrénie, dont les manifestations cliniques peuvent différer d'un patient (Dans le domaine de la médecine, le terme patient désigne couramment une personne recevant une attention médicale ou à qui est prodigué un soin.) à l'autre, est une maladie neurodéveloppementale caractérisée par de nombreux symptômes cognitifs et comportementaux, notamment des hallucinations visuelles ou auditives, des problèmes de mémoire et de planification (La planification est la programmation d'actions et d'opérations à mener) ou encore une hyperactivité. Si l'on ignore encore l'origine exacte de cette maladie très invalidante, certaines mutations génétiques en augmentent fortement le risque. Par exemple, dans le syndrome (Un syndrome est un ensemble de signes cliniques et de symptômes qu'un patient est susceptible de présenter lors de certaines maladies, ou bien dans des circonstances cliniques d'écart à la norme pas...) de DiGeorge, les personnes affectées ont 40 fois plus de risque de développer des troubles schizophréniques que la population générale. Appelé aussi syndrome de la délétion 22q11, cette anomalie génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) humaine est marquée par l'absence d'une trentaine de gènes sur l'une des deux copies du chromosome (Le chromosome (du grec khroma, couleur et soma, corps, élément) est l'élément porteur de l'information génétique. Les chromosomes contiennent les...) 22.

"Que se passe-t-il dans le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont...) des patients souffrant de ces modifications comportementales caractéristiques de la maladie ? Nous voulions non seulement comprendre de quelle manière les réseaux neuronaux dysfonctionnaient, mais aussi s'il était possible de rétablir leur fonctionnement normal, notamment à l'âge adulte", explique Alan Carleton, professeur au Département des neurosciences fondamentales de la Faculté de médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son...) de l'UNIGE, qui a dirigé ces travaux.

Une affaire de réseaux

Les neuroscientifiques genevois ont choisi de se pencher sur les réseaux de neurones de l'hippocampe, une structure cérébrale impliquée notamment dans la mémoire. Ils ont pour cela étudié un modèle murin qui reproduit l'altération génétique du syndrome de DiGeorge ainsi que des changements comportementaux associés à la schizophrénie. Dans l'hippocampe d'une souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de compagnie ou de laboratoire, mais aussi de...) contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.), les milliers de neurones qui composent le réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit...) se coordonnent selon une séquence d'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) très précise, dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) dans le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) et synchronisée. Par contre, dans les réseaux neuronaux de leur souris modèle, les scientifiques genevois ont observé tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) autre chose: les neurones présentaient le même niveau d'activité que dans des animaux contrôles, mais sans aucune coordination, comme si ces cellules étaient incapables de communiquer correctement entre elles.

"L'organisation et la synchronisation des réseaux neuronaux se fait grâce à l'intervention de sous-populations de neurones inhibiteurs, notamment les neurones à parvalbumine", souligne Alan Carleton. "Or, dans ce modèle animal de la schizophrénie, ces neurones sont beaucoup moins actifs. Sans une inhibition correcte qui permet de contrôler et de structurer l'activité électrique des autres neurones du réseau, l'anarchie règne ainsi en maître."

Rétablir l'ordre neuronal, même à l'âge adulte

Les scientifiques ont alors tenté de rétablir la synchronisation nécessaire au bon fonctionnement des réseaux neuronaux. Pour cela, ils ont ciblé spécifiquement les neurones à parvalbumine de l'hippocampe. En stimulant (Un stimulant est une substance qui augmente l'activité du système nerveux sympathique facilitant ou améliorant certaines fonctions de l'organisme. Parmi les stimulants fréquemment...) ces neurones inhibiteurs dysfonctionnels, ils ont restauré l'organisation séquentielle et le fonctionnement normal des réseaux neuronaux. Conséquence de cette resynchronisation: les scientifiques ont corrigé des anomalies comportementales de ces souris modèles de schizophrénie, supprimant leur défaut d'hyperactivité et leur déficit de mémoire.

Ces résultats très positifs suggèrent qu'une intervention thérapeutique est possible, y compris à l'âge adulte. "Ce dernier élément est vraiment essentiel. La schizophrénie se déclare en effet à la fin de l'adolescence, même si les altérations sont très probablement présentes dès le stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi, « se tenir droit et ferme ») est un équipement sportif.) neurodéveloppemental. D'après nos travaux, renforcer l'action d'un neurone (Un neurone, ou cellule nerveuse, est une cellule excitable constituant l'unité fonctionnelle de base du système nerveux. Le terme de « neurone » fut introduit dans le vocabulaire médical en 1881 par...) inhibiteur faiblement actif, même après avoir passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée sur le présent. L'intuition du...) les périodes de développement cérébral, pourrait suffire à rétablir le bon fonctionnement des réseaux neuronaux et faire disparaître certains comportements pathologiques."

Les traitements actuels de la schizophrénie sont essentiellement basés sur l'administration d'antipsychotiques ciblant les systèmes dopaminergiques et sérotoninergiques. Si leur effet sur les symptômes hallucinatoires est notable, ils restent cependant moins efficaces pour améliorer de nombreux symptômes notamment cognitifs. Une approche visant à pallier le défaut des neurones à parvalbumine pour augmenter leur effet inhibiteur apparaît donc comme une cible prometteuse, mais il faudra encore du temps avant la mise au point (Graphie) d'un traitement basé sur cette stratégie (La stratégie - du grec stratos qui signifie « armée » et ageîn qui signifie « conduire » - est :). Les neuroscientifiques veulent maintenant confirmer leurs résultats plus largement en étendant notamment leurs recherches à des formes de schizophrénie résultants d'altérations génétiques différentes de celles du syndrôme de DiGeorge.

Contact chercheur:
Alan Carleton, Professeur associé au Département des neurosciences fondamentales, Faculté de médecine

Référence publication:
Cette recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) est publiée dans Cette recherche est publiée dans, Nature Neuroscience DOI: 10.1038/s41593-018-0225-y
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