Par un « boost » de la neurogenèse, des chercheurs ont montré que les nouveaux neurones formés peuvent s’intégrer aux circuits neuronaux qui stockent les souvenirs et restaurer leur fonction normale. La stimulation de production de neurones est une piste intéressante pour traiter les patients atteints par la maladie d’Alzheimer.

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La maladie d'Alzheimermaladie d'Alzheimer se caractérise par une perte progressive des fonctions cognitives, qui affecte en particulier la mémoire épisodiquemémoire épisodique, la reconnaissance spatiale, l'orientation visuelle et la mémoire sémantique. Formé par plusieurs couches de neuronesneurones, l'hippocampehippocampe est une structure du cerveau qui permet de consolider la mémoire à long terme. Il joue un rôle unique en tant que « niche neurogène », où les cellules souchescellules souches neuronales se différencient en de nouveaux neurones, un processus appelé neurogenèse.

Des travaux antérieurs ont montré que la neurogenèse de l'hippocampe est altérée chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer et chez les souris de laboratoiresouris de laboratoire porteuses de mutations génétiquesgénétiques liées à cette maladie. « Cependant, le rôle des neurones nouvellement formés dans la formation de la mémoire et la question de savoir si les défauts de la neurogenèse contribuent aux déficiences cognitives associées à la maladie d'Alzheimer ne sont pas clairs », explique dans un communiqué le professeur Orly Lazarov de la faculté de médecine de l'université de l'Illinois, co-auteur de l'étude du Journal of Experimental Medicine.

La stimulation de la neurogenèse améliore les tests de mémoire

Dans un premier temps, les chercheurs ont stimulé la neurogenèse chez des souris atteintes de la maladie d'Alzheimer en supprimant le gènegène Bax, qui joue un rôle majeur dans la mort des cellules souches neuronales. Davantage de nouveaux neurones ont ainsi été formés, et ils ont permis de rétablir les performances des animaux dans deux tests différents mesurant la reconnaissance spatiale et la mémoire contextuelle.

D'autres analyses ont montré une augmentation du nombre d'épines dendritiques, des structures dans les synapses connues pour être essentielles à la formation de la mémoire.

En marquant par fluorescence les neurones activés pendant l'acquisition et la récupération de la mémoire au niveau de l'hippocampe, les chercheurs ont trouvé dans le cerveau de souris saines de nombreux nouveaux neurones, à côté de neurones plus anciens et plus matures. Chez les souris atteintes de la maladie d'Alzheimer, les circuits de stockage de la mémoire contiennent moins de nouveaux neurones, mais l'amélioration est notable lorsque la neurogenèse a été augmentée.

En stimulant la neurogenèse, on augmente le nombre de neurones nouvellement formés (flèches) impliqués dans le stockage et la récupération des souvenirs de l’hippocampe de souris atteintes de la maladie d’Alzheimer. © 2022 Mishra et al.
En stimulant la neurogenèse, on augmente le nombre de neurones nouvellement formés (flèches) impliqués dans le stockage et la récupération des souvenirs de l’hippocampe de souris atteintes de la maladie d’Alzheimer. © 2022 Mishra et al.

Déficiences de la neurogenèse dans la maladie d’Alzheimer

Dans un deuxième temps, les chercheurs ont voulu vérifier leur hypothèse de départ en annulant les effets bénéfiques de la stimulationstimulation de la neurogenèse. Ainsi, l'inactivation chimiogénétique des neurones immatures à la suite de l'amélioration de la neurogenèse chez les souris malades a diminué leurs performances aux tests de mémoire.

L'étude montre que les déficiences de la neurogenèse de l'hippocampe jouent donc un rôle dans les déficits de mémoire associés à la maladie d'Alzheimer. Les neurones nouvellement formés lors de la neurogenèse ont leur importance pour la formation et le stockage de la mémoire, et leur augmentation pourrait présenter une valeur thérapeutique chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer.