Les cellules souches neurales ont été suivies in vivo Place à l’étude de la neurogenèse en neurologie et en psychiatrie

Le 15 novembre 2007, par Louis LEVY,

Des chercheurs ont développé une méthode d’imagerie non invasive afin d’identifier in vivo les cellules souches neurales dans le cerveau humain. Cette approche de spectroscopie de résonance magnétique ouvre la possibilité d’étudier le rôle de la neurogenèse dans divers troubles neurologiques ou psychiatriques. Cet outil sera également précieux pour évaluer l’efficacité des interventions thérapeutiques.

ON LE SAIT maintenant, le cerveau adulte, chez les mammifères, conserve la capacité de produire de nouveaux neurones. Ils sont produits par des cellules souches neurales résidant dans deux régions du SNC : l’hippocampe (gyrus dentelé), impliqué dans les processus de mémorisation, et la région sous-ventriculaire, bordant les cavités du cerveau ou ventricules.

Les cellules souches neurales sont capables de s’autorenouveler et sont aussi multipotentes. C’est-à-dire qu’elles peuvent donner naissance aux neurones, astrocytes et oligodendrocytes, ce qui soulève l’espoir de les exploiter pour réparer le tissu nerveux endommagé ou perdu au cours d’une maladie neurologique ou d’un traumatisme.

« La récente découverte de l’existence des cellules souches neurales dans le cerveau adulte humain a ouvert un domaine entièrement nouveau en neurosciences. La possibilité de surveiller ces cellules chez les personnes vivantes représenterait une découverte capitale pour comprendre le développement du cerveau chez l’enfant et la maturation du cerveau adulte. Cet outil pourrait être aussi très utile pour la recherche visant àinfluencer les cellules souches neurales de façon àrestaurer ou maintenir la santé du cerveau », déclare dans un communiqué le Dr Walter Koroshetz, sous-directeur du National Institute of Neurological Disorders and Stroke, une des branches des National Institutes of Health (Etats-Unis) qui a sponsorisé l’étude. « C’est la première approche non invasive capable d’identifier les cellules souches neurales dans le cerveau humain », souligne le Pr Grigori Enikolopov (Cold Spring Harbor Laboratory, New York) qui a codirigé l’étude avec le Dr Mirjana Maletic-Savatic (State University of New York, Stony Brook). Ce travail est publié dans la revue « Science  ».

Un biomarqueur métabolique. Manganas et coll. ont découvert un biomarqueur métabolique permettant de détecter et de quantifier les cellules souches neurales dans le cerveau humain in vivo.

Ils l’ont découvert en comparant, in vitro, par spectroscopie de résonance magnétique nucléaire du proton (RMN-H), le profil des cellules souches neurales (de souris embryonnaires) aux profils émis par les neurones, les astrocytes et les oligodendrocytes en culture.

Les cellules souches neurales ont été trouvées fortement enrichies en biomarqueur, 1,28 ppm, et ce biomarqueur apparaît corrélé àla neurogenèse.

Leurs données suggèrent que ce biomarqueur est probablement un mélange complexe d’acides gras saturés et mono-insaturés, mais la nature exacte de ces lipides et leur fonction dans les cellules souches neurales restent encore indéterminées.

La spectroscopie RMN-H est utilisée pour la détection invitro des métabolites, elle ne peut pas être utilisée pour les analyser chez les organismes vivants. A sa place, la spectroscopie de résonance magnétique du proton (SRM-H) est utilisée pour fournir des renseignements sur l’état métabolique d’un tissu in vivo.

Afin de détecter de faibles concentrations de cellules souches neurales in vivo, les chercheurs ont développé une méthode de traitement du signal qui permet d’utiliser la spectroscopie de résonance magnétique (SRM-H) pour analyser le biomarqueur dans le cerveau.

Ils ont transplanté des cellules souches neurales dans le cortex de plusieurs rats adultes et ont constaté, avec succès, qu’ils pouvaient clairement détecter le biomarqueur dans les zones d’injection.

Des tests chez des personnes saines. Enfin, ils ont testé la technique d’imagerie SRM chez des personnes saines. Ils ont pu constater des différences majeures dans la concentration du marqueur entre l’hippocampe et le cortex. De plus, les imageries cérébrales par SRM des préadolescents, des adolescents et des adultes démontrent que la présence du biomarqueur dans l’hippocampe diminue considérablement avec l’âge.

« Bien qu’une baisse de la neurogenèse ait été rapportée chez les mammifères vieillissants, ce sont les premières données àpartir du cerveau humain vivant qui indiquent une baisse des cellules souches neurales durant le développement cérébral de l’enfance àl’âge adulte », soulignent les chercheurs.

Cet outil pourra maintenant être utilisé pour déterminer s’il existe une altération de la neurogenèse dans la dépression ou la schizophrénie, et étudier les changements qui surviennent dans les maladies neurologiques (lésion cérébrale traumatique, AVC, épilepsie, et maladie de Parkinson).

Post-Scriptum :

Manganas et coll., « Science », 9 novembre 2007, p. 980.

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Dernière mise à jour le :
15 novembre 2007
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