Première souris modèle pour contrôler la multiplication des neurones

Des chercheurs en médecine régénérative de Dresde (Saxe) ont créé un modèle expérimental permettant de forcer les neurones de mammifère à se multiplier de façon ciblée. Grâce à cette nouvelle méthode, les chercheurs peuvent activer ou désactiver la neurogénèse [1] dans des cerveaux de mammifères adultes. Ils pourront ainsi étudier l’influence des cellules souches neurales sur les fonctions cognitives du cerveau telles que l’apprentissage, la mémoire et l’humeur, et peut-être trouver des applications thérapeutiques aux cellules souches neurales.

 

Il reste encore beaucoup à apprendre sur la fonction des cellules souches dans les cerveaux adultes. On sait que les cellules souches neurales produisent des neurones et des cellules gliales, qui constituent l’ensemble du système nerveux, aussi bien chez les embryons que chez les mammifères adultes. Les nombreuses études réalisées jusqu’ici ont seulement permis de poser l’hypothèse que les cellules souches neurales sont importantes pour le contrôle des fonctions cognitives du cerveau, telles que la lecture, la mémoire et l’humeur. Une augmentation de la neurogénèse augmenterait les capacités d’apprentissage et de mémoire. Le vieillissement des mammifères entraînerait de plus l’arrêt de la formation de cellules nerveuses, ainsi que la diminution des aptitudes à apprendre et à mémoriser. Les équipes de Federico Calegari et Benedetta Artegiani du Centre de recherche en thérapie régénérative de Dresde (CRTD) ont réussi à créer le modèle qui manquait jusque là pour prouver cette hypothèse. Celui-ci ainsi que la multiplication contrôlée des cellules souches neurales ont été présentés dans la revue « Journal of Experimental Medicine » le 11 avril 2011, en collaboration avec Dirk Lindemann de l’Institut de virologie de l’Université technique de Dresde [2].

 

En utilisant des vecteurs viraux, Federico Calegari et son équipe ont induit une surexpression des complexes protéiques cdk4 et cyclinD1 dans l’hippocampe de souris adultes, partie du cerveau très importante pour la consolidation des souvenirs, c’est-à-dire le transfert de la mémoire à court terme vers la mémoire à long terme. Cdk4 et cyclinD1 sont produits naturellement dans toutes les cellules et induisent une progression dans le cycle cellulaire et ainsi la division cellulaire. La surexpression de ces molécules dans l’hippocampe des souris a entrainé une augmentation de la production de cellules souches ainsi que, dans le même temps, une inhibition de la neurogénèse. En temps normal, chaque cellule souche se divise en deux autres, l’une restant à l’état de cellules souches, l’autre se différenciant. « A partir de la réserve augmentée de cellules souches, de nombreux neurones ont été formés après désactivation de la surexpression », explique Federico Calegari. « Nous avons ainsi prouvé qu’il est possible d’influencer positivement la neurogénèse chez les souris adultes. » Un brevet a déjà été déposé pour cette technologie.

 

Ce modèle, qui permet d’activer ou de désactiver sur demande la surexpression de cdk4 et cyclinD1 de manière à obtenir plus de neurones ou plus de cellules souches, est un progrès important pour la recherche sur les cellules souches et le développement de thérapies contre les maladies neurodégénératives ou les lésions du système nerveux central.

 

Pour en savoir plus, contacts :

• [1] La neurogénèse est la différenciation de cellules souches neurales en neurones ou cellules gliales.

• [2] Publication originale : « Overexpression of cdk4 and cyclinD1 triggers greater expansion of neural stem cells in the adult mouse brain », Journal of Experimental Medicine – 11/04/11 – http://jem.rupress.org/content/early/2011/04/06/jem.20102167

 

• Birte Urban-Eicheler, Porte-parole du CRTD/ BIOTEC, tél. : 0049351 463 40347 – birte.urban-eicheler@crt-dresden.de

• Dr. rer. nat. Federico Calegari, Directeur de recherche au CRTD – federico.calegari@crt-dresden.de – http://www.crt-dresden.de/research/crtd-core-groups/calegari/

Source :

« Schalter für mehr Nervenzellen – Erstes Versuchsmodell vervielfacht kontrolliert neuronale Stammzell », dépêche idw, communiqué de presse du CRTD – 11/04/11 – http://idw-online.de/pages/de/news417723#

Rédacteur :

Claire Cécillon, claire.cecillon@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr/