Brian MacVicar a découvert il y a huit ans que les astrocytes, ces cellules qui entourent les neurones et les vaisseaux sanguins dans le cerveau, ont un rôle primordial dans la régulation du flux sanguin dans le cerveau, identifiant ainsi une nouvelle cible thérapeutique potentielle pour traiter les accidents vasculaires cérébraux, la migraine et la démence vasculaire. Aujourd’hui, les Drs MacVicar et Hyun Choi Beom, un associé de recherche dans son laboratoire, ont découvert un nouveau rôle pour cette cellule cérébrale héroïque: la détection de problèmes dans le cerveau et la livraison de nutriments pour garder les cellules cérébrales en bonne santé en cas de besoin critique.
Les résultats ont été publiés en ligne le 19 septembre dans la revue Neuron.
Le Dr MacVicar et ses collègues ont constaté que les astrocytes contiennent un type de capteur qui est sensible aux variations de pH cellulaire dans le cerveau. Le pH du cerveau varie naturellement suite au transport et à l’utilisation par les cellules de différents produits chimiques et ions, comme le calcium ou le potassium, lors du fonctionnement normal du cerveau.
«Des changements importants de pH ne sont pas bons pour le cerveau», explique le Dr MacVicar, détenteur d’une chaire de recherche du Canada en neurosciences. «Ces types de conditions critiques peuvent être causées par le manque de sucre, le carburant des cellules cérébrales, ou lorsque les cellules du cerveau sont trop actives, comme lors d’une crise, une situation qui déclenche par la suite une cascade de réactions chimiques atténuantes. »
Un acteur clé dans ces réactions chimiques d’atténuation est l’astrocyte. Le Dr MacVicar a découvert que ces cellules peuvent non seulement détecter d’éventuels problèmes dans le cerveau, mais qu’elles peuvent mobiliser de l’énergie pour une utilisation immédiate, même lorsque le cerveau est apparemment en manque de nutriments.
«Essentiellement, ce capteur réagit au changement de pH en modifiant sa forme chimique, ce qui amène les astrocytes à décomposer leurs réserves de glycogène pour produire du lactate», explique le Dr MacVicar. «Ainsi, les astrocytes peuvent non seulement stocker du glycogène, mais ils peuvent aussi apparemment le décomposer en une source d’énergie alternative, utilisable par les cellules du cerveau en cas de besoin immédiat.»
Le glycogène est une chaîne complexe de molécules de glucose. Le lactate est le produit final de la dégradation du glycogène à des concentrations faibles en oxygène.
Les recherches à venir examineront davantage ce mécanisme afin de déterminer s’il pourrait devenir une cible thérapeutique potentielle pour les troubles causés par des problèmes de circulation du sang dans le cerveau, comme les accidents vasculaires cérébraux (AVC) ou la migraine. Par ailleurs, d’autres études ont montré que certains médicaments contre l’infertilité masculine pourraient potentiellement affecter le système nerveux central car ils ciblent le même capteur qui a été trouvé dans les astrocytes dans cette étude, et les recherches à venir pourraient examiner cet effet aussi.
Cette étude a été financée par des subventions des Instituts de Recherche en Santé du Canada (IRSC),de la Fondation Leducq, de la Fondation des maladies du cœur et de l’AVC du Canada, de la Michael Smith Foundation for Health Research (MSFHR), de l’Alberta Heritage Foundation for Medical Research, du Conseil de Recherche en Sciences Naturelles et en Génie du du Canada (CRSNG) et des National Institutes of Health (NIH)
Source du texte : Brain Research Centre, University of British Columbia
Traduction: J Poupart, CAN-ACN
