Comme un moteur de voiture tournant trop vite, les neurones du cerveau qui jouent un rôle dans le contrôle du mouvement consomment plus d’énergie que d’autres. Dès lors, ces cellules s’épuisent plus vite et meurent. » Louis-Eric Trudeau, professeur de pharmacologie et de neurosciences à l’université de Montréal, explique ainsi, par une surchauffe de neurones, l’un des mystères de la maladie de Parkinson, qui touche des millions de personnes à travers le monde. Les résultats de son équipe, associée à des chercheurs des universités Laval et d’Ottawa, ont été publiés le 27 août dans la revue Current Biology. Ils ouvrent la voie à la création de modèles animaux qui font encore défaut dans le cas de cette maladie neurodégénérative, voire à de nouvelles perspectives de traitement.
L’espérance de vie s’allonge, mais, malheureusement, certains de nos neurones ne sont pas programmés pour durer quatre-vingts ou cent ans. Tel est le cas de cellules très complexes du cerveau, liées à la maladie de Parkinson, qui – comme un arbre pourvu d’une multitude de branches – comptent un nombre élevé de prolongements et de sites de libération de neurotransmetteurs. Leur usure mène à un dysfonctionnement ravageur.
Messager chimique
Le laboratoire de M. Trudeau s’intéresse depuis dix-sept ans au fonctionnement des neurones du cerveau qui utilisent la dopamine comme messager chimique, un système impliqué dans la maladie de Parkinson, la schizophrénie et la dépendance aux drogues. Contrairement à la maladie d’Alzheimer, causée par le dysfonctionnement de neurones dans de nombreuses régions du cerveau, les principaux symptômes de la maladie de Parkinson viennent plutôt de la perte de quelques dizaines ou centaines de milliers de neurones dans des régions plus circonscrites du cerveau, incluant notamment la substance noire.
L’équipe de recherche a multiplié les expériences pour mieux comprendre l’activité des mitochondries, microscopiques usines à énergie qui permettent aux cellules de fonctionner et aux neurones de libérer des messagers chimiques comme la dopamine, la noradrénaline et l’acétylcholine. Elle suggère que la « surchauffe énergétique » des neurones à dopamine est responsable de leur mort prématurée.
Mesurer la production d’énergie
« Les mitochondries des neurones à dopamine sont exceptionnellement actives, explique le chercheur, parce qu’elles doivent beaucoup travailler pour alimenter les multiples connexions de ces neurones. Cela mène à un stress oxydatif accru qui les rend plus vulnérables. » Pendant trois ans, l’équipe de M. Trudeau a réalisé des expériences sur des modèles de neurones de cerveaux de souris afin de mesurer leur production d’énergie. « Nous évaluons encore des approches pour diminuer leur consommation d’énergie, ce qui les rendrait plus résistants », souligne-t-il. L’équipe poursuit ses travaux sur des modèles animaux en vue d’augmenter l’efficacité énergétique des neurones. Si l’on réduisait le stress oxydatif, on pourrait peut-être diminuer la mort cellulaire dans la substance noire, croit le chercheur.
L’un des défis futurs, ajoute-il, est de pallier la difficulté qu’ont les laboratoires spécialisés à « reproduire chez la souris les symptômes de la maladie de Parkinson, même en recourant à la transgenèse pour mimer les mutations rencontrées chez l’humain atteint de cette maladie ». Les souris ont un cerveau plus petit que celui de l’humain, et leurs neurones semblent plus résistants. L’une des pistes suivies est d’essayer de modifier le cerveau de souris en développant des neurones plus proches de ceux de l’humain. Si l’on réussit à avoir de meilleurs modèles animaux, on peut espérer, dit M. Trudeau, mettre au point des médicaments aptes à « diminuer la consommation d’énergie ou améliorer l’efficacité énergétique des neurones visés, ce qui réduirait l’accumulation de dommages au fil des années ».
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