Découverte de cellules cérébrales à double face avec des incidences possibles sur la schizophrénie

Une récente percée scientifique révèle l’existence de cellules cérébrales étonnantes aux caractéristiques apparemment contradictoires. Ce qui était autrefois perçu comme une curiosité ou une erreur technique s’avère désormais être une réalité intrigante. Une étude récente a confirmé l’existence de ces cellules inhabituelles tout en suggérant un lien possible avec des troubles neurologiques tels que l’autisme et la schizophrénie. 

Des caractéristiques apparemment contradictoires

Certains neurones se distinguent par la présence de certaines protéines ou molécules. Mais il existe des neurones qui présentent des caractéristiques contradictoires. Ce sont des neurones inhibiteurs qui portent à la fois une protéine appelée parvalbumine (PV) et une molécule plus petite appelée cholécystokinine (CCK). Ces deux marqueurs sont normalement associés à des types de neurones inhibiteurs différents, qui ont des vitesses et des moments d’activation différents.

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Ces neurones étranges ont été remis en question par certains neuroscientifiques, qui pensaient qu’ils pouvaient être le fruit d’une erreur technique ou d’une contamination. Mais une nouvelle étude, publiée en juillet dans la revue Molecular Psychiatry, a confirmé leur existence chez la souris et chez l’humain, et a exploré leur fonction possible et leur relation avec des troubles neuropsychiatriques comme l’autisme et la schizophrénie.

Des neurones gourmands en énergie

Pour identifier ces neurones étranges, les chercheurs ont utilisé plusieurs méthodes, notamment la coloration moléculaire et le séquençage de l’ARN, qui permet de savoir quels gènes sont activement utilisés pour fabriquer des protéines. Ils ont découvert que ces neurones étaient présents dans différentes régions du cerveau de la souris, notamment l’hippocampe, impliqué dans la mémoire, et le néocortex, impliqué dans les fonctions cognitives “supérieures”, comme la perception.

Ils ont également constaté que ces neurones activaient fortement des gènes liés à la phosphorylation oxydative, un processus par lequel les cellules utilisent l’oxygène et des enzymes pour créer du triphosphate d’adénosine (ATP), la principale source d’énergie cellulaire de l’organisme. Cela suggère que ces neurones consomment beaucoup d’énergie pour fonctionner.

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“Ce sont des cellules très actives”, a déclaré Steven Grieco, auteur principal de l’étude et chercheur au Département d’anatomie et de neurobiologie de l’université de Californie à Irvine. “Elles doivent avoir une forte demande énergétique pour maintenir leur activité.”

Implication dans les troubles neuropsychiatriques

Les chercheurs ont également examiné ces neurones étranges dans le tissu cérébral post-mortem de personnes atteintes d’autisme ou de schizophrénie. Ils ont observé que l’expression des gènes liés à la phosphorylation oxydative était altérée dans ces neurones, par rapport au tissu de personnes sans ces troubles.

Cette découverte pourrait correspondre aux recherches qui lient la schizophrénie et l’autisme à des changements génétiques qui contribuent au stress oxydatif. Elle pourrait également s’aligner sur les recherches antérieures qui lient les troubles à un dysfonctionnement des neurones inhibiteurs du cerveau et à une surcharge d’activité électrique.

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“Nous pensons que ces neurones pourraient être impliqués dans la régulation du niveau global d’inhibition dans le cerveau”, a déclaré Grieco. “Si ces neurones sont altérés, cela pourrait entraîner un déséquilibre entre l’excitation et l’inhibition, ce qui pourrait être à l’origine de certains des symptômes observés dans ces troubles.”

Les résultats n’établissent pas nécessairement un lien de causalité entre ces neurones et les troubles neuropsychiatriques, mais ils fournissent une justification pour des recherches plus approfondies sur la façon dont les neurones pourraient être liés aux troubles, et comment ils pourraient être ciblés pour développer de futurs traitements.

Des neurones qui défient les catégories

L’étude n’est pas la première à trouver ces neurones étranges, mais elle est probablement la première à se concentrer sur eux de cette manière. Des recherches antérieures, comme un article publié en 2021 dans la revue Neuron, suggéraient que les neurones avec PV et ceux avec CCK étaient généralement actifs à des moments opposés, les neurones PV inhibant souvent ceux avec CCK.

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Simon Pieraut, professeur adjoint de biologie à l’université du Nevada, à Reno, qui n’a pas participé aux travaux, a déclaré que son laboratoire et d’autres avaient déjà trouvé des neurones avec PV et CCK, mais qu’il n’était pas sûr que ces résultats puissent résulter d’un artefact technique ou d’une erreur. Il a déclaré que pour montrer que ce n’est pas le cas, il était particulièrement précieux que les chercheurs aient utilisé plusieurs méthodes pour soutenir l’existence de ces neurones.

Ces neurones étranges montrent que les neurones ne sont pas aussi simples qu’on le pensait auparavant, et qu’ils peuvent avoir des propriétés multiples et complexes. Il a ajouté que ces neurones pourraient avoir un rôle important dans le cerveau, en fonction de leur localisation et de leur contexte. Par ailleurs, avez-vous des prédispositions à la schizophrénie ?