Un défaut d’activité mitochondriale pourrait être à l’origine des maladies neurodégénératives. C’est ce que suggère une nouvelle étude menée par des chercheurs français et canadiens. En stimulant ces organites, grâce à un outil inédit, les scientifiques ont réussi à améliorer la mémoire de modèles animaux, ce qui permet d’envisager de nouvelles pistes thérapeutiques chez l’homme.
Les maladies neurodégénératives se caractérisent par une altération progressive des neurones, qui finissent par mourir les uns après les autres. Dans la maladie d’Alzheimer, par exemple, on observe que la dégénérescence neuronale, celle qui précède la mort des cellules, s’accompagne d’un défaut de l’activité des mitochondries. Ces organites sont vitaux pour notre corps car ils lui fournissent l’énergie nécessaire pour fonctionner. Ces petites structures sont essentielles notamment pour le cerveau, l’organe le plus énergivore, en permettent aux neurones de communiquer entre eux.
Le rôle des mitochondries dans les maladies neurodégénératives restait flou, faute d’outils adaptés
Avec un défaut de l’activité des mitochondries, les neurones n’ont plus l’énergie nécessaire pour fonctionner correctement. Les scientifiques pensent donc que les mitochondries jouent un rôle dans la dégénérescence neuronale. Faute d’outils adaptés, il leur était difficile à ce jour d’établir si les altérations mitochondriales jouent un rôle causal dans ces affections ou si elles sont une simple conséquence du processus physiopathologique.
Développement d’un outil permettant de stimuler l’activité des mitochondries
Dans une nouvelle étude publiée dans Nature Neurosciences, des chercheurs de l’Inserm et de l’université de Bordeaux, en collaboration avec leurs collègues de l’université de Moncton au Canada, suggèrent un lien de causalité entre l’altération de ces organites et les maladies neurodégénératives.
Pour émettre cette hypothèse, les scientifiques ont développé, pour la première fois, un outil leur permettant de stimuler l’activité des mitochondries de façon ponctuelle chez la souris. Ils ont constaté que cette stimulation contribuait à l’amélioration des symptômes chez l’animal. Ce qui laisse penser que le défaut de l’activité mitochondriale précède la perte des neurones dans le contexte d’une maladie neurodégénérative.
Ce récepteur artificiel, appelé mitoDREADD-Gs, active les protéines G
Dans des travaux antérieurs, l’équipe de recherche franco-canadien avait décrit le rôle spécifique de certaines protéines appelées protéines G, modulatrices de l’activité des mitochondries dans le cerveau. Dans sa nouvelle étude, elle a pu créer un récepteur artificiel, appelé mitoDREADD-Gs (Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs), capable d’activer les protéines G directement dans les mitochondries et de stimuler leur activité. L’expression et l’activation de mitoDREADD-Gs in Vivo a conduit à l’augmentation de l’activité mitochondriale et à l’amélioration de la mémoire de modèles murins de démence.
« Ce travail a établi un lien de cause à effet entre les dysfonctions mitochondriales et les symptômes liés aux maladies neurodégénératives »
Selon Giovanni Marsicano, directeur de recherche Inserm et co-auteur de l’étude, « ce travail est le premier à établir un lien de cause à effet entre les dysfonctions mitochondriales et les symptômes liés aux maladies neurodégénératives » et à supposer « qu’un défaut d’activité des mitochondries pourrait être à l’origine de la survenue de la dégénérescence des neurones ».
Pour Étienne Hébert-Chatelain, professeur à l’université de Moncton, également co-auteur de l’étude, l’outil développé par l’équipe franco-canadienne pourrait « permettre d’identifier les mécanismes moléculaires et cellulaires responsables de la démence, et de faciliter le développement de cibles thérapeutiques efficaces ».
Des pistes thérapeutiques pour traiter les maladies neurodégénératives
Les scientifiques envisagent déjà des pistes thérapeutiques avec l’expression de la mitoDREADD-G. Mais ils attendent une confirmation et une transposition à l’humain, une étape nécessaire. « Ces résultats devront être confirmés », a souligné Giovanni Marsicano. Luigi Bellocchio, chercheur Inserm, précise que leur « travail consiste désormais à essayer de mesurer les effets d’une stimulation continue de l’activité mitochondriale pour voir si cela impacte les symptômes des maladies neurodégénératives, et, à terme, retarde la perte neuronale, voire la bloque si l’activité mitochondriale est rétablie ». Outre la maladie d’Alzheimer, une telle thérapie pourrait également traiter la maladie de Parkinson et la SLA, toutes deux des maladies neurodégénératives.
