Le Magazine n°7 avr/mai 2010
Le Magazine n°7 avr/mai 2010
  • Prix facial : 4,50 €

  • Parution : n°7 de avr/mai 2010

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Lafont Presse

  • Format : (210 x 270) mm

  • Nombre de pages : 84

  • Taille du fichier PDF : 21,9 Mo

  • Dans ce numéro : la vie secrète des milliardaires.

  • Prix de vente (PDF) : 1 €

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lte génique toires, ils s du cerient donc e à pros. observé stimulala suite l'organe ifiait la celluless. Cette éo-neuacerbée cerveau iétés inparation. nent un sur les rices du central, e-Marie nant desllement ur zone s les répourrait contride nouour le ératives maladie'hui lors ent des s années dopamides parkinson, tempoaux neuortantes de récuide d'unllusoire. r les cades neu- 32 CERVEAU : DES DÉCOUVERTES EXCEPTIONNELLLES DOSSIER Une nouvelle source de neurones dans le cerveau adulte En2003, alors que les neurobiologistes considéraient depuis toujours que le cerveau et la moelle épinière ne pouvaient se réparer, en cas de lésion ou de maladie, la découverte de cellules souches au cœur du cerveau adulte par Pierre- Marie Lledo et son équipe, des chercheurs de l'Institut Pasteur associés au CNRS, avait bouleversé le dogme central en neurobiologie. Les scientifiques avaient en effet montré que certaines cellules non-neuronales, appelées cellules gliales, pouvaient se transformer en neurones, eux-mêmes capables d'intégrer des réseaux cellulaires existants. L'année suivante, la même unité avait identifié une molécule chargée d'attirer ces néo-neurones depuis leur zone de formation jusque dans le bulbe olfactif, une autre région du cerveau. Aujourd'hui, Pierre-Marie Lledo et son équipe apportent de nouveaux espoirs pour les stratégies thérapeutiques qui visent à réparer le cerveau. En collaboration avec l'unité de Virologie 50 - Le Magazine Science magazine n°24 moléculaire et vectorologie, dirigée à l'Institut Pasteur par Pierre Charneau, les chercheurs prouvent en effet que ces cellules souches de type glial, capables de se transformer en neurones, sont localisées non seulement dans la zone de formation qu'ils ont identifiée en 2003, mais également tout le long d'un tunnel dans lequel migrent les nouveaux neurones, ainsi que dans le bulbe olfactif. Surcetteplaque,une chercheuse compare les coupes de cerveau de souris avec lésions (en bas) et sans lésions (en haut) dues à la maladie de Huntington. La maladie de Huntington est une maladie neurodégénérative pour laquelle il n'existe pour l'instant aucun traitement pour stopper ou ralentir la progression. Cette maladie de Huntington est due à la dégénérescence sélective de certains neurones dans le cerveau, en particulier les neurones du striatum qui participent au contrôle du mouvement. Les chercheurs ont pu observer et prouver directement ce phénomène grâce à la mise au point d'un vecteur viral capable de cibler spécifiquement les cellules gliales et de les rendre fluorescentes. Après Des neurones pas toujours actifs avoir injecté ce vecteur dans la zone neurogénique déjà connue, puis dans de nouveaux territoires, ils ont constaté que de nombreuses régions du cerveau devenaient fluorescentes, et possédaient donc la capacité unique à produire des neurones. CNRS Photothèque/RAGUET Hubert L'équipe a en outre observé que l'absence de stimulation olfactive, à la suite d'une lésion de l'organe sensoriel, intensifiait la transformation des cellules gliales en neurones. Cette formation des néo-neurones ainsi exacerbée prouve donc que le cerveau possède des propriétés intrinsèques d'autoréparation. « Ces travaux donnent un nouvel éclairage sur les fonctions réparatrices du système nerveux central, souligne Pierre-Marie Lledo. En détournant des neurones nouvellement formés depuis leur zone germinative vers les régions lésées, on pourrait en effet espérer contribuer à élaborer de nouvelles stratégies thérapeutiques, pour le traitement des pathologies neurodégénératives comme la Chorée de Huntington ou la maladie de Parkinson ». Pierre-Marie Lledo et son équipe ont ensuite mis en évidence une propriété inattendue de ces nouveaux neurones : pendant les douze premières semaines de leur vie, période cruciale pour leur intégration dans les circuits nerveux, ces jeunes cellules sont particulièrement réactives aux excitations et présentent des capacités d'apprentissage accrues. Cette hypersensibilité disparaît ensuite, et les nouvelles cellules nerveuses, n'apportant plus aucune fonction particulière, retrouvent des propriétés similaires à ceux des autres cellules. Les scientifiques ont par ailleurs montré que deux semaines après leur formation, seules 50% de ces nouvelles cellules réussissent leur intégration dans les circuits neuronaux, condition indispensable à leur survie. Ainsi, seuls certains néo-neurones – peut-être les plus actifs – parviendraient à établir de nouvelles connexions. L'élimination des autres permettrait alors un renouvellement constant et progressif des cellules nerveuses au sein du bulbe olfactif. Considérée auparavant comme un véritable gaspillage – 10 000 cellules produites par jour devant mourir très vite –, cette production permanente de neurones a maintenant un rôle évident : faire place aux jeunes cellules. La découverte, si elle se vérifiait pour d'autres structures cérébrales, permettrait de comprendre les difficultés rencontrées aujourd'hui lors de tentatives de greffes pour le traitement des maladies neurodégénératives. Dans les années 1990, en effet, les greffes de cellules dopaminergiques provenant d'embryons, chez des patients atteints de la maladie de Parkinson, n'avaient abouti qu'à une récupération temporaire des facultés motrices. Si les nouveaux neurones ne montrent des propriétés importantes que durant quelques semaines, tenter de récupérer certaines fonctions cérébrales à l'aide d'un unique apport cellulaire reste alors illusoire. Mieux vaudrait donc chercher à stimuler les capacités naturelles du cerveau à produire des neurones de façon continue.
32 DOSSIER CERVEAU : DES CERVEAU DÉCOUVERTES : DES EXCEPTIONNELLLES DÉCOUVERTES EXCEPTIONNELLLES DOSSIER Une nouvelle source de neurones dans le cerveau adulte Les nouveaux neurones mettent à jour les souvenirs Pas facile de retrouver sa chambre ont aussi observé le cerveau de souris qui cheurs précise donc le rôle de ces nouveaux En2003, d'étudiant lorsqu'on alors que les a neurobiologistes quitté l'uni-considéversitraient il y depuis a 10, toujours 20 que ou le 30 cerveau ans… et la moelle immergée. qu'ils Ils ont ont identifiée remarqué en 2003, qu'une mais majorité également tout déjà connue, puis dans de nouveaux territoires, ils n'avaient lisées pas non appris seulement à localiser dans la zone plateforme de formation neurones avoir dans injecté les processus vecteur dans de mémoire. la zone neurogénique Mais une fois épinière cette ne chambre pouvaient retrouvée, se réparer, en cas onde lésion des nouveaux le long d'un neurones tunnel n'avaient dans lequel pas migrent survécules nouveaux ceux qui neurones, restaient ainsi n'étaient que dans pas le activés. bulbe olfactif. tence d'un veau « devenaient étiquetage fluorescentes, » des nouveaux et possédaient neu- donc Les scientifiques ont constaté émettent que de l'hypothèse nombreuses de régions l'exis-du cer- yretourne de maladie, aisément la découverte le lendemain. cellules souches En ef-afet, en du réactivant cerveau adulte ce par souvenir, Pierre- il a été ren- cœur et que forcé Marie et mis Lledo à jour et son pour équipe, mieux des se repérer. Pour cela, chercheurs le cerveau de l'Institut sollicite Pasteur de nouveaux neurones, associés nés au une CNRS, semaine avait bouleversé de cette le dogme information. central en C'est ce que avant la mémorisation viennent neurobiologie. de démontrer, Les scientifiques sur des souris, avaient des en effet chercheurs montré que certaines (Centre cellules non-neuronales, de recherches du CRCA sur la appelées cognition cellules gliales, animale pouvaient Université se transformer Toulouse en neu- 3), - CNRS, en collaboration rones, eux-mêmes avec capables un chercheur d'intégrer du Centre des réseaux de cellulaires neurosrones ainsi exacerbée Des études précédentes avaient mis en évidence la production continue de neurones dans l'hippocampe (centre de la mémoire spatiale dans le cerveau) tout au long de la vie adulte des mammifères. L'étude réalisée par les cherrones immatures présents dans la capacité l'hippocampe unique à produire qui des permettrait, neurones. lors de l'apprentissage initial lorsqu'une situation identique se reproduit, de recruter ces nouveaux neurones L'équipe et de a en mettre outre àobservé jour l'information préalablement que l'absence apprise. de stimulation olfactive, à la suite d'une lésion de l'organe sensoriel, intensifiait la transformation des cellules gliales en neurones. Cette formation des néo-neuciences existants. intégratives L'année suivante, la et cognitives même (CNRS, unité avait identifié Universités une de Bordeaux molécule chargée 1 et 2). d'attirer ces prouve donc que le cerveau possède des propriétés intrinsèques d'autoréparation. néo-neurones depuis leur zone « Vous de formation entrez dans jusque une dans pièce le connue bulbe en pensant olfactif, une la connaître autre région parfaitement. du cerveau. Vous vous rendez compte de nouveaux détails, votre « Ces travaux donnent un nouvel éclairage sur les fonctions réparatrices du système nerveux central, mémoire Aujourd'hui, de cet environnement, Pierre-Marie mémoire Lledo et spatiale, son équipe est alors lésions (en bas) et sans lésions (en haut) dues à la maladie de Huntington. La souligne Pierre-Marie Surcetteplaque,une chercheuse compare les coupes de cerveau de souris avec appelée Lledo. En détournant des mise à apportent jour » explique de nouveaux Claire Rampon, chercheur espoirs pour au les CRCA. straté-Cette pour l'instant aucun traitement pour stopper ou ralentir la progression. Cette mala- formés depuis leur zone maladie de Huntington est une maladie neurodégénérative pour laquelle il n'existe neurones nouvellement mise à gies jour thérapeutiques des souvenirs spatiaux qui die de Huntington est due à la dégénérescence sélective de certains neurones germinative vers les régions lésées, on pourrait dans le cerveau, en particulier les neurones du striatum qui participent au contrôle érodés visent et le renforcement à réparer le cerveau. corrects En collaboration se ferait notam- en effet espérer contri- de ceux du mouvement. qui sont ment grâce avec l'unité aux neurones de Virologie nouvellement moléculaire formés lors et de vectorologie, la première dirigée à l'Institut Pasteur la par pièce Pierre en Charneau, question. les chercheurs prouvent visite de en effet que ces cellules souches de type glial, capables démontrer, de se transformer une équipe en deneurones, sont loca- cellules gliales et de les rendre fluorescentes. Après de Parkinson ». Les chercheurs ont pu observer et prouver directement ce phénomène grâce à la mise au point d'un vecteur viral capable de cibler spécifiquement les buer à élaborer de nouvelles stratégies thérapeutiques, pour le traitement des pathologies neurodégénératives comme la Chorée de Huntington ou la maladie Pour le chercheurs a marqué les neurones en formation dans des cerveaux de souris. Des Les souris ont été neurones entraînées pas toujours actifs ànager dans une piscine où la seule possibilité Pierre-Marie d'échapper Lledo à l'eau et son équipe ont ensuite mis sur en une évidence plate- une propriété inat- indispensable à leur survie. de tentatives de greffes pour le traitement des gration dans les circuits neuronaux, condition dre les difficultés rencontrées aujourd'hui lors consistait à monter forme cachée tendue sous la de surface ces nouveaux de neurones : Ainsi, seuls certains néo-neurones – peut-être maladies neurodégénératives. Dans les années l'eau. Placées pendant aléatoirement les douze premières dans semaines de leur l'eau, elles vie, période apprenaient cruciale au fur pour et leur à intégration dans mesure les des circuits essais nerveux, le chemin ces jeunes pour cellules sont particulièrement cette plateforme. réactives aux Unexcitations et pré- rejoindre mois plus sentent tard, des les capacités chercheurs d'apprentissage les accrues. ont remises Cette dans hypersensibilité la même situation disparaît ensuite, et les avant d'observer nouvelles leur cellules cerveau. nerveuses, C'est n'apportant plus alors qu'ils aucune ont fonction pu constater particulière, l'im-retrouvenplicatiopriétés des similaires neurones à marqués ceux des autres cellules. des pro- formés Les un mois scientifiques auparavant ont dans par la ailleurs montré que mise à deux jour semaines et le renforcement après leur formation, du seules 50% souvenir de ces spatial. nouvelles Les chercheurs cellules réussissent leur inté- les plus actifs – parviendraient à établir de nouvelles connexions. L'élimination des autres permettrait alors un renouvellement constant et progressif des cellules nerveuses au sein du bulbe olfactif. Considérée auparavant comme un véritable gaspillage – 10 000 cellules produites par jour devant mourir très vite –, cette production permanente de neurones a maintenant un rôle évident : faire place aux jeunes cellules. La découverte, si elle se vérifiait pour d'autres structures cérébrales, permettrait de compren- 1990, en effet, les greffes de cellules dopaminergiques provenant d'embryons, chez des patients atteints de la maladie de Parkinson, n'avaient abouti qu'à une récupération temporaire des facultés motrices. Si les nouveaux neurones ne montrent des propriétés importantes que durant quelques semaines, tenter de récupérer certaines fonctions cérébrales à l'aide d'un unique apport cellulaire reste alors illusoire. Mieux vaudrait donc chercher à stimuler les capacités naturelles du cerveau à produire des neurones de façon continue. Science magazine n°24 CNRS Photothèque/RAGUET Hubert Le Magazine - 51 Science magazine n°24 33



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