L’activation des neurones nés à l’âge adulte restaure les fonctions cognitives et affectives dans des modèles murins de la maladie d’Alzheimer

Les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer développent des anomalies des fonctions cognitives telles que la mémoire, ainsi que des problèmes de fonctions non cognitives pouvant entraîner de l’anxiété et de la dépression. Dans un article publié le 6 avril dans le magazine 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 hippocampique 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 suffisait à apporter une contribution significative à ces fonctions cérébrales. »

Juan Song, auteur principal, professeur agrégé, Université de Caroline du Nord à Chapel Hill

Les neurones ont été modifiés par une stimulation cérébrale profonde du noyau suprammamilaire (SuM), situé dans l’hypothalamus. « Nous sommes impatients de découvrir les mécanismes sous-jacents à ces effets bénéfiques », déclare Song.

Cette recherche a utilisé deux modèles murins différents de la maladie d’Alzheimer. Les chercheurs ont utilisé l’optogénétique pour stimuler la SuM et améliorer l’AHN chez les souris atteintes de la maladie d’Alzheimer. Leurs recherches précédentes avaient montré que la stimulation 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 visant à rechercher des comportements anxieux et dépressifs pour confirmer ces améliorations. Les résultats suggèrent qu’une amélioration à plusieurs niveaux des nouveaux neurones (amélioration du nombre, des propriétés et de l’activité) est nécessaire pour la restauration du comportement 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 adultes modifiés par SuM. Ils ont trouvé plusieurs voies protéiques bien connues activées dans les cellules, y compris celles connues pour être importantes dans l’amélioration des performances de la mémoire, ainsi que celles qui permettent l’élimination des plaques liées à la maladie d’Alzheimer.

« Il était surprenant que l’amélioration à plusieurs niveaux d’un si petit nombre de nouveaux neurones nés à l’âge adulte apporte une contribution fonctionnelle aussi profonde aux cerveaux d’animaux malades », déclare 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 pourront exercer des effets thérapeutiques chez les patients présentant une neurogenèse hippocampique faible ou nulle », déclare 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. »

Ce travail a été soutenu par le NIH, l’Alzheimer’s Association, la Brain and Behavior Research Foundation, le NIH-NINDS Center for Neuroscience, le NIH-NICHD Center for Intellectual and Developmental Disabilities Research et une bourse de formation prédoctorale. Curriculum.