Message de la gouvernance du Fonds de dotation NeuroCitoyen à destination de la communauté des chercheur·e·s en neurosciences.

La place des neurosciences dans la société : à la croisée des mondes

Les Neurosciences occupent une place tout à fait particulière dans le domaine des disciplines scientifiques, pour au moins trois raisons principales :

• Elles ont la caractéristique unique d’être au croisement de différentes disciplines : biologie et médecine; mathématiques et physique; psychologie, linguistique et philosophie; intelligence artificielle et science des données, pour ne citer que les principales.
• Elles s’intéressent à l’organe le plus mystérieux des systèmes biologiques, le cerveau. En cela, elles s’attaquent, peut être avec l’astrophysique, à l’un des derniers remparts majeurs, de nos connaissances scientifiques.
• Elles ont, de par la mise en œuvre de leurs concepts et leurs domaines d’application, des retentissements éclairants sur la Société et nos concitoyen·ne·s, qui montrent, au travers de leur participation massive à la Semaine du Cerveau, notamment, un appétit considérable pour tout ce qui concerne la connaissance du cerveau et pas seulement en rapport avec les pathologies.

Les sociétés savantes et leur place dans la société

Les Sociétés savantes, dans leur ensemble -et la Société des Neurosciences n’y échappe pas-, souffrent de plus en plus d’un manque de soutien institutionnel alors qu’elles sont en particulier le creuset de la transmission de nos connaissances et de leur partage avec le grand public. Leur situation financière, dès lors, est devenue difficilement viable et s’est aggravée par les deux années difficiles que nous venons de traverser, du fait de l’annulation de la plupart des évènements où elles trouvaient, non seulement un nécessaire terrain d’échanges et de rencontres particulièrement profitables à nos jeunes en formation, mais aussi, il faut le reconnaître, quelques moyens pour les faire vivre et permettre à ces Sociétés de remplir leurs missions.

Le lancement du Fonds NeuroCitoyen, une initiative innovante

C’est dans ce contexte que la Société des Neurosciences a créé le Fonds de dotation NeuroCitoyen, permettant de faire appel au soutien et à la générosité du public, particuliers et entreprises, tout en autorisant la défiscalisation des dons à hauteur de 66% pour les particuliers et de 60% pour les entreprises.

Ce fonds, pionnier dans le domaine, a été pensé avec comme mission principale de promouvoir le partage des connaissances avec les citoyen·ne·s, par le biais de manifestations grand public et de rapports d’expertise, sur des sujets à forts enjeux stratégiques ou éthiques.  Ses missions sont aussi de connecter la recherche et la formation des jeunes chercheur·e·s et d’accroitre les échanges de connaissance avec la clinique et le monde socio-économique.

Il devient, en particulier

• un support important de la Semaine du Cerveau, par le biais d’un appel à dons.
• un outil pour soutenir les jeunes chercheur·e·s
• un levier pour rapprocher la recherche du monde socio-économique

Il sera le promoteur d’initiatives innovantes pour rapprocher la société civile et la recherche dans le domaine des neurosciences.

Pourquoi nous rejoindre dans cette aventure inédite ?

Nous avons besoin de vos idées et partages pour assurer la pleine réussite de cette initiative inédite et pionnière !

En créant un lien direct entre les neuroscientifiques et les citoyen·ne·s, nous sommes convaincus que le fonds de dotation sera un instrument à la fois original mais surtout opportun, pour promouvoir un vrai dialogue symbiotique, riche d’échanges fructueux.

Votre aide est précieuse pour contribuer aux idées, lancer une initiative qui vous tient à cœur ou pour renforcer notre lien avec les acteur·trice·s de la société civile (particuliers et monde socio-économique).

Vous êtes intéressé·e·s ? Contactez-nous !

Comment nous aider à court terme ?

Partagez le lancement de ce fonds NeuroCitoyen auprès de vos ami·e·s, familles, contacts professionnels, vos réseaux !

• Manifestez-vous auprès de nous  si vous avez la volonté de nous aider dans le cadre du lancement du fonds
• Identifiez des acteur·trice·s qui pourraient être nos partenaires « bâtisseurs » du Fonds NeuroCitoyen
• Relayez notre appel au don sur vos réseaux : tout le monde doit se sentir concerné dans un esprit de partage et de soutien à la Société des Neurosciences. Il n’y a pas de « petits dons », y compris « l’euro symbolique » qui sera le bienvenu !
• Guettez les réseaux sociaux, nous allons communiquer largement dans les semaines à venir.

Vous êtes intéressé·e·s ? Contactez-nous :

André Nieoullon, Président du CA du Fonds NeuroCitoyen, ancien Président de la Société des Neurosciences

Jocelyne Caboche, Trésorière, ancienne Trésorière de la Société    

Frédéric Chavane, membre du CA, ancien Trésorier de la Société  

L’addiction aux substances d’abus est une maladie psychiatrique caractérisée par des comportements compulsifs de recherche et de consommation de drogues en dépit des conséquences néfastes pour l’individu ainsi qu’un taux élevé de rechute après l’abstinence. Une caractéristique commune à toutes les substances addictives est d’augmenter la concentration d’un neuromodulateur, la dopamine, au sein de régions cérébrales qui forment le circuit neuronal de la récompense. L’augmentation des taux de dopamine au sein de ce circuit neuronal altère durablement la transmission synaptique excitatrice, qui dépend du neurotransmetteur glutamate, et engendre la mise en place de comportements addictifs. A l’heure actuelle, il n’existe aucun traitement pharmacologique efficace pour lutter contre les addictions. L’identification des bases moléculaires responsables de ce « dialogue » néfaste entre la dopamine et le glutamate apparait donc comme un défi majeur qui peut contribuer au développement de stratégies thérapeutiques innovantes.

De multiple évidences indiquent que l’hétéromérisation, c’est à dire l’interaction physique directe, entre les récepteurs de la dopamine et ceux du glutamate est un mécanisme puissant par lequel des récepteurs partenaires modulent leurs fonctions de façon réciproque. Ces hétéromères sont des cibles moléculaires à part entière car ils possèdent des caractéristiques propres qui sont différentes de celles des récepteurs qui les composent. A ce titre, le ciblage de ces complexes de récepteurs présente un intérêt thérapeutique potentiel mais leur rôle dans la mise en place des comportements addictifs restait à démontrer. Les chercheurs impliqués dans ce travail collaboratif ont développé des techniques permettant de détecter in situ la proximité entre les récepteurs de la dopamine de type 1 (D1R) et 2 (D2R) avec les récepteurs du glutamate de type NMDA (NMDAR) dans le cerveau de souris exposées de manière répétées à la cocaïne. En se focalisant sur une structure cérébrale clé du circuit de la récompense, le noyau accumbens, les chercheurs ont montré que l’exposition à la cocaïne provoque une augmentation transitoire de l’hétéromérisation D1R-NMDAR dans cette structure cérébrale alors que celle des complexes D2R-NMDAR perdure dans le temps. Pour définir le rôle de chaque type d’hétéromère sur les différentes phases des réponses cellulaires, moléculaires et comportementales induites par la cocaïne les chercheurs ont mis au point une approche virale afin de bloquer l’un ou l’autre de ces hétéromères de récepteurs de manière contrôlée dans le temps, tout en préservant les fonctions des récepteurs partenaires indépendamment de leur interaction. Cette approche a permis d’établir que l’hétéromérisation D1R-NMDAR induite par la cocaïne dans le noyau accumbens contrôle le développement des altérations comportementales persistantes induites par cette drogue chez le rongeur. A l’inverse, l’hétéromérisation D2R-NMDAR joue un rôle clé dans le maintien au cours du temps de ces altérations comportementales. De plus, l’inhibition de l’un ou l’autre de ces complexes n’altère pas le traitement de récompenses naturelles telle que la nourriture. D’un point de vue translationnel, l’implication des interaction D2R-NMDAR dans le maintien des réponses à la cocaïne et leur absence d’impact sur le traitement des récompenses naturelle en font des cibles thérapeutiques potentielles pour lutter contre les addictions. Dans ce contexte, les chercheurs ont également démontré que ces complexes de récepteurs étaient détectables dans des tissus post-mortem humains, et que les individus avec un historique de dépendance aux psychostimulants présentaient une hétéromérisation D2R-NMDAR significativement accrue par rapport à des sujets sains.

Ces découvertes constituent une avancée significative dans la compréhension des bases moléculaires des adaptations induites par les substances addictives. Elles soulignent également l’intérêt potentiel de cibler l’hétéromérisation D2R-NMDAR, non seulement dans le domaine de la dépendance, mais potentiellement pour de nombreux troubles neuropsychiatriques associés à un déséquilibre des transmissions dépendantes de la dopamine et du glutamate, telles que la dépression et la schizophrénie.

Pour en savoir plus

Disrupting D1-NMDA or D2-NMDA receptor heteromerization prevents cocaine’s rewarding effects but preserves natural reward processing. Andry Andrianarivelo, Estefani Saint-Jour, Paula Pousinha, Sebastian P. Fernandez, Anna Petitbon, Veronique De Smedt-Peyrusse, Nicolas Heck, Vanesa Ortiz, Marie-Charlotte Allichon, Vincent Kappès, Sandrine Betuing, Roman Walle, Ying Zhu, Charlène Joséphine, Alexis-Pierre Bemelmans, Gustavo Turecki, Naguib Mechawar, Jonathan A Javitch, Jocelyne Caboche, Pierre Trifilieff, Jacques Barik, Peter Vanhoutte. Science Advances 2021 Oct 22;7(43):eabg5970. doi: 10.1126/sciadv.abg5970.

Contact chercheur

Peter Vanhoutte DR2-CNRS

Courriel

Sorbonne Université, Laboratoire Neuroscience Paris-Seine, CNRS/UMR8246; INSERM/UMRS-1130; Paris

Dans la plupart des structures du cerveau, la neurogénèse ou l’ensemble du processus de formation d’un neurone fonctionnel à partir d’une cellule souche neurale, se déroule pendant l’embryogenèse et les premières semaines de vie. Toutefois, le processus est différent dans quelques rares régions cérébrales. Ainsi, dans le gyrus denté (GD) de la formation hippocampique, la production de nouveaux neurones se poursuit à l’âge adulte et perdure tout au long de la vie, faisant du GD une structure singulière du cerveau. La neurogénèse adulte dans l’hippocampe est bien démontrée chez la plupart des mammifères et son existence chez l’Homme, sujet d’intenses débats, est maintenant établie. En raison du rôle clé joué par ce processus dans la physiologie et la physiopathologie de la formation hippocampique, la compréhension des mécanismes qui président le développement et l’intégration des néo-neurones dans le cerveau adulte est capitale.

Dans ce contexte, nos travaux se sont concentrés sur l’étude de Rnd2, une protéine qui a un rôle clé au cours du développement neuronal embryonnaire et dont l’expression est particulièrement enrichie dans la zone du GD où sont générés et localisés les néo-neurones. En supprimant l’expression de Rnd2 spécifiquement dans les néo-neurones hippocampiques, nous avons observé une diminution de la survie de ces cellules, et dans les cellules ayant survécu, une modification de leur positionnement, leur morphologie et leur excitabilité. Nous avons également montré que les souris pour lesquelles Rnd2 a été supprimé dans les néo-neurones hippocampiques manifestent un état d’anxiété plus prononcé que les souris témoins. En revanche une extinction de l’expression de Rnd2 dans les neurones du GD générés chez des souriceaux a très peu d’impact sur leur développement et ne perturbe pas les comportements associés à l’anxiété.

L’ensemble de ces résultats montrent donc que Rnd2 est non seulement un acteur crucial au cours de la neurogénèse adulte mais aussi un lien moléculaire entre neurogénèse adulte hippocampique et anxiété. Par ailleurs ces données sont en accord avec le concept selon lequel la neurogenèse chez l’animal adulte n’est pas une simple continuation des processus neurogéniques mis en place au cours du développement mais constitue un processus singulier qui nécessite d’être mieux caractérisé.

Référence :

The atypical Rho GTPase Rnd2 is critical for dentate granule neuron development and anxiety-like behavior during adult but not neonatal neurogenesis. Kerloch T, Farrugia F, Bouit L, Maître M, Terral G, Koehl M, Mortessagne P, Heng JI, Blanchard M, Doat H, Leste-Lasserre T, Goron A, Gonzales D, Perrais D, Guillemot F, Abrous DN, Pacary E. Mol Psychiatry. 2021 Sep 24. doi: 10.1038/s41380-021-01301-z. Online ahead of print. PMID: 34561615.

Contact :

Emilie Pacary, CR INSERM

Université de Bordeaux, INSERM U1215, Neurocentre Magendie, Bordeaux

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L’obésité et ses maladies associées, telles que le diabète de type 2, sont un problème de santé majeur. A l’heure actuelle, les thérapies efficaces et durables pour le traitement de l’obésité  impliquent la chirurgie plutôt que des interventions comportementales ou pharmacologiques.  Les patients qui subissent une chirurgie bariatrique non seulement perdent du poids, mais présentent également une rapide rémission du diabète. Les mécanismes qui conduisent à ces changements métaboliques bénéfiques restent largement inconnus et font l’objet d’intenses recherches. Toutefois, malgré son efficacité, la chirurgie n’est pas une option thérapeutique adaptée pour de nombreux sujets obèses. Ainsi, la compréhension des mécanismes biologiques responsables de la perte de poids et des améliorations métaboliques induits par la chirurgie est cruciale pour que les voies affectées puissent être ciblées de manière moins invasive et plus spécifique.

Les acides biliaires sont aujourd’hui reconnus comme l’un des principaux acteurs des bénéfices de la chirurgie bariatrique. Ces sont des molécules synthétisées dans le foie à partir du cholestérol et qui participent à la digestion des lipides après un repas. Une certaine quantité d’acides biliaires circule aussi dans le sang. Ces molécules peuvent alors activer des récepteurs spécifiques dit TGR5 qui sont exprimés par les organes périphériques et par exemple augmenter la dépense énergétique en agissant directement au niveau du tissu adipeux, facilitant la perte de poids.

Au-delà de cette action au niveau des organes périphériques, notre étude montre que les acides biliaires circulants peuvent aussi atteindre l’hypothalamus, une structure du cerveau qui joue un rôle clé dans la régulation du poids et du métabolisme de l’organisme entier. Cette structure cérébrale exprime elle aussi des récepteurs TGR5.  Chez des souris rendues obèses,  le système de détection hypothalamique des acides biliaires par TGR5 est défectueux et l’activation pharmacologique des récepteurs TGR5 cérébraux amène à une diminution du poids et de la masse grasse. Ces bénéfices sont obtenus grâce à une augmentation de l’activité du système nerveux sympathique qui accroit la dépense énergétique. Au contraire, l’inhibition de l’expression et de l’activité des récepteurs TGR5 dans des neurones de l’hypothalamus facilite le développement et la progression de l’obésité.  Ainsi,  le système hypothalamique de détection des acides biliaires par TGR5 nous protège de l’obésité.

Référence :

Hypothalamic bile acid-TGR5 signaling protects from obesity. Castellanos-Jankiewicz A, Guzmán-Quevedo O, Fénelon VS, Zizzari P, Quarta C, Bellocchio L, Tailleux A, Charton J, Fernandois D, Henricsson M, Piveteau C, Simon V, Allard C, Quemener S, Guinot V, Hennuyer N, Perino A, Duveau A, Maitre M, Leste-Lasserre T, Clark S, Dupuy N, Cannich A, Gonzales D, Deprez B, Mithieux G, Dombrowicz D, Bäckhed F, Prevot V, Marsicano G, Staels B, Schoonjans K, Cota D. Cell Metabolism. 2021 Apr 19:S1550-4131(21)00175-3. doi: 10.1016/j.cmet.2021.04.009.

Contact chercheuse :

Daniela Cota, daniela.cota@inserm.fr, Université de Bordeaux, INSERM U1215, Neurocentre Magendie, Bordeaux

Le remodelage des neurones est un mécanisme fondamental nécessaire à la précision des connexion nerveuses et in fine à la fonction du système nerveux. Ce remodelage est conservé au cours du développement, des invertébrés aux mammifères. Un élagage aberrant peut induire, chez l’adulte, des maladies neurodégénératives. Chez la mouche drosophile, le centre de la mémoire ou corps pédonculés (CP) subit, à la métamorphose, un remodelage neuronal particulièrement visible par l’élagage de certains axones. Ce mécanisme est très précis car il n’intervient que sur certains neurones et que sur les portions distales de leurs axones. Cette étape d’élagage doit avoir lieu pour permettre la repousse des nouveaux axones qui vont connecter de nouvelles cibles dans le cerveau. Si cet élagage est bloqué au moment de la métamorphose, on obtient des mouches adultes qui ne peuvent plus former de mémoire à court terme.

Les astrocytes, des cellules gliales particulières, ont un rôle actif au cours du remodelage des neurones notamment en digérant les débris neuronaux. Il était déjà connu que ce processus de dégénérescence axonale des CP est dépendant de l’infiltration des astrocytes. Cependant, comment les astrocytes sont recrutés au niveau de ces axones au cours du développement du cerveau était tout à fait inconnu. A partir d’une mutagenèse chimique, et donc d’un crible sans biais préalable, les chercheurs ont isolé le gène orion impliqué dans le remodelage neuronale des CP. Le gène orion, qui n’avait jamais été décrit précédemment, est produit par les axones et est indispensable à l’infiltration des astrocytes dans les faisceaux des axones des CP. L’analyse fonctionnelle révèle que le manque de la protéine Orion entraine un défaut dans l’élimination des débris axonaux ainsi que dans l’élagage de certains axones. Le nom orion, donné au gène, est dû aux regroupements de débris brillants (marqués avec la GFP, une protéine fluorescente) qui sont observés chez les mutants et font penser à une constellation.

Orion assure sa fonction en étant sécrétée et possède certaines caractéristiques des chimiokines de mammifères. Les chimiokines sont une famille de cytokines chimiotactiques qui contrôlent la migration directionnelle des cellules. Particulièrement, au niveau du cerveau, les chimiokines sont impliquées dans la communication entre les neurones et les cellules gliales. En effet, Orion possède un motif protéique CX3C et des motifs de liaison aux glycosaminoglycanes (GAG). Le motif CX3C chez les chimiokines est  impliqué dans la liaison du ligand à son récepteur, qui, dans le cas d’Orion,  reste à découvrir, et l’association avec les GAG a une grande influence sur les interactions extracellulaires de la protéine. Les chimiokines sont apparues dans un ancêtre commun des vertébrés et bien que la chimiotaxie soit décrite chez les invertébrés, les chimiokines ne sont pas présentes chez la drosophile ni même chez les insectes. En conséquence, la découverte du rôle d’Orion, une « chemokine-like » impliquée dans le dialogue entre neurones et cellules gliales au cours du remodelage neuronale représente une contribution inattendue dans le domaine en ouvrant de nouvelles voies originales de recherche pouvant conduire, entre autres, à une meilleure compréhension des dégénérescences pathologiques.

L’hypothèse  proposée est qu’Orion est le signal sécrété à partir des neurones qui déclenche l’infiltration des astrocytes dans les faisceaux axonaux des CP ainsi que l’engloutissement des débris axonaux par ces même astrocytes. La caractérisation des GAG ainsi que du récepteur glial se liant à Orion qui déclenchent l’activation des astrocytes sont les perspectives à court terme pour continuer cette étude.

Référence :

Axonal chemokine-like Orion induces astrocyte infiltration and engulfment during mushroom body neuronal remodeling. Ana Boulanger, Camille Thinat, Stephan Züchner, Lee G. Fradkin, Hugues Lortat-Jacob & Jean-Maurice Dura. Nature Communications volume 12, Article number: 1849 (2021)

https://rdcu.be/chjtt

Contact chercheur :

Ana Boulanger IR CNRS, Jean-Maurice Dura DR CNRS,

ana.boulanger@igh.cnrs.fr, jean-maurice.dura@igh.cnrs.fr

141 rue de la Cardonille

34396 Montpellier Cedex 5

La formation de la mémoire est un processus indispensable et capital au bon fonctionnement de tout individu et se retrouve au centre de nombreuses maladies cognitives. Depuis la fin des années 90, on sait que la mémoire considérée comme stable ou consolidée peut de nouveau devenir malléable si elle est réactivée. Le processus qui suit cette réactivation a alors été appelé reconsolidation. La compréhension du processus de reconsolidation est donc capital pour la compréhension de la stabilisation de la mémoire et pour développer de nouveaux outils thérapeutiques dans la traitement des pathologiques mnésiques.

Malgré l’intérêt qui a été porté sur ce processus, la reconsolidation n’avait jamais été étudié dans le contexte de l’addition continue de nouveaux neurones dans l’hippocampe. Pourtant cette neurogénèse hippocampique confère un nouveau support à la mémoire. En effet, on sait que la neurogénèse hippocampique est importante pour l’apprentissage, la rétention de l’information, la discrimination contextuelle et même l’oubli. C’est pourquoi le rôle de la neurogénèse hippocampique sur la stabilisation de la mémoire après réactivation restait à déterminer.

Afin de démontrer le rôle des nouveaux neurones dans le processus de reconsolidation, il fallait pouvoir cibler et inhiber spécifiquement des néo-neurones qui étaient présent lors de l’apprentissage initial et qui s’étaient développés normalement jusqu’au test de rétention. Pour ce faire, nous avons développé un nouvel outil basé sur la technique de pharmacogénétique des récepteurs Dreadds. Nous avons développé un rétrovirus c’est-à-dire un virus qui ne s’exprime que dans les cellules en division et donc les nouveaux neurones, qui exprime la protéine fluorescente GFP et contient les récepteurs Dreadds. Ces récepteurs ont été mutés de telle manière à ce qu’ils ne puissent être activés que par un composé synthétique, la clozapine-N-Oxide, qui peut être facilement administré à l’animal par une simple injection intrapéritonéale. Nous avons donc utilisé cet outil pour infecter différentes populations de nouveaux neurones en fonction de leur date de naissance et en les inhibant spécifiquement lors du processus de reconsolidation.

Nous avons alors montré que les neurones de l’hippocampe qui étaient nés une semaine avant un apprentissage, c’est à dire immatures et en plein développement durant cet apprentissage étaient, lorsqu’ils atteignaient leur maturité fonctionnelle, activés lors d’un test de rétention à long terme. De plus cette population est nécessaire au maintien de la mémoire lorsque celle-ci est réactivée. Enfin elle contribue également à la mise à jour de la mémoire à long terme.

Référence:

Adult-born neurons immature during learning are necessary for remote memory reconsolidation in rats. Lods M, Pacary E, Mazier W, Farrugia F, Mortessagne P, Masachs N, Charrier V, Massa F, Cota D, Ferreira G, Abrous DN, Tronel S. Nat Commun. 2021 Mar 19;12(1):1778. doi: 10.1038/s41467-021-22069-4.

Contact chercheuse:

Sophie Tronel

University of Bordeaux, INSERM U1215, Neurocentre Magendie, Bordeaux

L’équipe de recherche (Sorbonne Université/Inserm/CNRS) dirigée par Christian Néri, directeur de recherche Inserm à l’Institut de Biologie Paris-Seine en collaboration le MIT (USA), vient de montrer que la perte des mécanismes de compensation et de résilience neuronale à la maladie de Huntington serait le moteur principal de l’évolution de cette maladie au niveau moléculaire. Publiés dans eLife le 23 février  2021 et basés sur une méthode originale d’apprentissage automatique pour l’analyse précise de gros volumes de données génomiques obtenues dans des modèles de la maladie, ces travaux suggèrent que rétablir la résilience neuronale est une piste thérapeutique majeure pour une intervention précoce contre cette maladie.

Les cellules de notre corps sont naturellement capables de résister aux maladies grâce à l’homéostasie cellulaire, une série de mécanismes adaptatifs qui réparent les dommages cellulaires, impliquant des centaines de gènes qui rendent nos cellules résilientes. Bien que l’homéostasie recèle un grand potentiel de protection des neurones dans le vieillissement et les maladies neurodégénératives, l’importance et la dynamique des mécanismes homéostatiques dans les maladies neurodégénératives sont restées insaisissables en raison des difficultés d’étude de différents types de cellules dans le cerveau des mammifères.

Récemment, des technologies de criblage génomique ont été utilisées pour interroger comment les différentes cellules du cerveau utilisent des centaines de gènes pour moduler les processus neurodégénératifs. La complexité de ces données les rend cependant difficiles à analyser. En collaboration avec l’équipe de Myriam Heiman au MIT qui a obtenu ces données aux USA, l’équipe de recherche  développé une approche informatique capable d’identifier précisément les groupes de gènes  utilisés dans le cerveau de modèles murins pour contrer les effets toxiques de la huntingtine mutante, le gène de la maladie de Huntington (MH), au fil du temps et dans plusieurs types de neurones  composant le striatum, une région du cerveau fortement affectée par la MH.

Les chercheurs ont testé si la mort neuronale dans la MH serait principalement due au renforcement des réponses pathogènes ou à la perte des réponses homéostatiques. Répondre à cette question pourrait considérablement modifier notre point de vue sur la meilleure façon de contrer la progression de la MH. Cela pourrait fournir des biomarqueurs pour  savoir si une intervention thérapeutique protège le cerveau en bloquant la pathogenèse ou en augmentant l’homéostasie, améliorant ainsi la précision des études précliniques.

Pour ce faire, ils ont mis au point Geomic, une méthode d’apprentissage automatique basée sur la géométrie des données génomiques permettant d’analyser la forme (courbes, surfaces) de l’expression des gènes, et de cartographier la dynamique temporelle des réponses homéostatiques et pathogéniques. De manière inattendue, cette carte montre que la plupart des réponses pathogéniques sont atténuées avec le temps et, qui plus est, que la plupart des réponses homéostatiques diminuent. Ces résultats suggèrent que la mort neuronale dans la MH serait principalement due à la perte des réponses moléculaires homéostatiques et non au renforcement des réponses moléculaires pathogéniques, soulignant l’importance des processus homéostatiques dans l’évolution de la maladie.

Ces résultats apportent un cadre conceptuel pour explorer le développement de stratégies thérapeutiques axées sur le rétablissement des capacités de résistance des cellules cérébrales à la MH. Ils fournissent une feuille de route pour sélectionner des cibles thérapeutiques pour rétablir la résilience neuronale et des biomarqueurs pour surveiller si les médicaments émergents peuvent engager des mécanismes homéostatiques pour être efficaces, et pour utiliser ces outils dans des modèles expérimentaux de la MH.  Les conclusions ouvrent la voie à des applications de Geomic à l’analyse des données ‘omiques’ dans plusieurs autres maladies, notamment d’autres maladies neurodégénératives.

Référence : Lucile Megret, Barbara Gris, Satish Sasidharan Nair, Jasmin Cevost, Mary Wertz, Jeff Aaronson, Jim Rosinski, Thomas F Vogt, Hilary Wilkinson, Myriam Heiman, Christian Neri. Shape deformation analysis reveals the temporal dynamics of cell-type-specific homeostatic and pathogenic responses to mutant huntingtin. eLife, 23 Feb 2021.

DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.64984

Contact chercheur :

Christian Neri

Sorbonne Université, Centre National de la Recherche Scientifique UMR 8256, INSERM ERL U1164, Paris, France

Illustration : Modélisation mathématique des réponses moléculaires dans les cellules du cerveau à partir de données génomiques obtenues dans un modèle murin de la maladie de Huntington. © Brain-C Lab

Une étude internationale vient de démontrer pour la première fois comment l’ocytocine, neuropeptide synthétisé au sein de l’hypothalamus, contrôle nos émotions. Elle est détectée par les astrocytes (astro – étoile et cyte – cellule), des cellules gliales encore peu étudiées, qui coordonnent et amplifient son action au sein du réseau neuronal pour diminuer l’anxiété et promouvoir notre bien-être. Ces importants résultats sont détaillés dans un article publié dans la revue Nature Neuroscience.

Le cerveau est composé de centaines de milliards de cellules, notamment des neurones qui ont été au centre de l’attention de la recherche et de la médecine, jusqu’à faire baptiser la science du système nerveux « neuroscience ». Cet enthousiasme vient du fait que les neurones ont la particularité d’avoir une activité électrique, attisant les espoirs des neuroscientifiques cherchant à décrypter le code neuronal dans le but de comprendre nos comportements les plus complexes. Si cette approche a connu des succès phénoménaux au cours de ces dernières décennies, il faut noter que le cerveau possède autant de neurones que de cellules gliales. Bien qu’initialement considérées comme de simples soutiens aux neurones, on assiste actuellement à un changement de paradigme : les cellules gliales, et plus particulièrement les astrocytes, collaborent étroitement avec les neurones pour traiter l’information sensorielle et émotionnelle. Ainsi, des substances neuroactives peuvent être détectées par les astrocytes, c’est le cas pour les neurotransmetteurs “classiques”, tels le glutamate ou l’adrénaline. Cependant, la participation des astrocytes dans la modulation des émotions par des neurohormones, telle que l’ocytocine, reste drapée de mystère. Récemment, une étude parue dans Nature Neuroscience a mis en évidence que les astrocytes peuvent détecter la présence de l’ocytocine. Ce petit peptide de 9 acides aminés a fait déjà couler beaucoup d’encre pour ses fonctions dans la régulation des émotions comme la douleur (Eliava et al., Neuron, 2016), la peur (Hasan et al., Neuron, 2019) ou le lien social (Tang et al., Nat Neuro, 2020), promouvant le bien-être de manière générale. Jusqu’alors, les scientifiques pensaient que les effets de l’ocytocine étaient uniquement médiés par son action directe sur les neurones. En étudiant son effet au sein de l’amygdale, une structure du système limbique, Wahis et al. ont découverts que l’ocytocine stimule une sous-population spécifique d’astrocytes, qui sécrète ensuite un messager augmentant l’activité des neurones, provoquant ainsi une diminution de l’anxiété et une sensation de bien-être chez le rongeur.

En plus d’identifier un nouvel acteur dans la signalisation de l’ocytocine au sein du cerveau, cette découverte étaye la théorie selon laquelle les neurones et les astrocytes seraient des canaux de communication complémentaires : les influx électriques portés par les neurones sont rapides et localisés tandis que les signaux astrocytaires sont longs et diffus, expliquant ce sentiment persistant de bien-être induit par l’ocytocine

Pour en savoir plus : Wahis J*, Baudon A*, Althammer F*, Kerspern D*, Goyon S, Hagiwara D, Lefèvre A, Barteczko L, Boury-Jamot B, Bellanger B, Abatis M, Silva da Gouveia M, Benusiglio D, Eliava M, Rozov A, Weinsanto I, Knobloch-Bollmann HS, Kirchner MK, Roy RJ, Wang H, Pertin M, Inquimbert P, Pitzer C, Siemens J, Goumon Y, Boutrel B, Lamy CM, Décosterd I, Chatton J-Y, Rouach N, Young SW, Stern JE, Poisbeau P, Stoop R, Darbon P, Grinevich V, Charlet A. Astrocytes mediate the effect of oxytocin in the central amygdala on neuronal activity and affective states in rodents. (Nature Neuroscience, in press). *Co-first authors.

Contact chercheur : Charlet Alexandre, acharlet@unistra.fr, Institut des Neurosciences Cellulaires et Intégratives, CNRS UPR3212, 8, allée du Général Rouvillois, 67000 Strasbourg