Chez certains octogénaires, le cerveau continue de produire de nouveaux neurones : les SuperAgers !!
Une étude américaine montre que le maintien d’une excellente mémoire lors du vieillissement est lié à une neurogenèse plus active que chez la moyenne des individus de tous âges.
Depuis plusieurs années, une question agite les spécialistes en neurosciences : le cerveau humain adulte produit-il encore des neurones ? Chez les rongeurs, la réponse est claire : dans l’hippocampe, structure-clé de la mémoire et de l’apprentissage – plus précisément dans une sous-région appelée « gyrus denté » –, des cellules souches neuronales donnent naissance à de nouveaux neurones. Ces neurones immatures s’intègrent ensuite aux circuits de la mémoire. Ce processus de neurogenèse décline avec l’âge et est altéré dans les modèles murins de la maladie d’Alzheimer, contribuant aux troubles de mémoire chez ces rongeurs.
En revanche, « chez l’être humain adulte, l’existence d’une neurogenèse est très débattue, les études donnant des résultats contradictoires, largement liés aux protocoles de préparation des tissus et aux marqueurs utilisés pour repérer les neurones », fait remarquer Nora Abrous, directrice de recherche à l’Inserm, à la tête de l’équipe neurogénèse et physiopathologie au Neurocentre Magendie de l’université de Bordeaux.
Récemment, la présence de neurones immatures dans l’hippocampe adulte et la baisse de leur nombre dans la maladie d’Alzheimer ont été confirmées par le séquençage de l’ARN dans des noyaux cellulaires isolés. Restait à comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires régulant ces phénomènes.
Orly Lazarov et ses collègues de l’université de l’Illinois, à Chicago, ont combiné deux techniques de biologie moléculaire sur des hippocampes humains prélevés post mortem. La première consiste à séquencer l’ARN dans chaque noyau afin d’identifier, cellule par cellule, quels gènes sont actifs. La seconde établit une carte des régions de l’ADN dont la structure reste « ouverte », à savoir accessible à l’activation des gènes. Ces variations d’accessibilité relèvent de modifications épigénétiques qui déterminent quels gènes peuvent être activés.
Altérations associées à Alzheimer
Près de 356 000 noyaux ont ainsi été analysés, provenant de jeunes adultes ayant une mémoire normale, de personnes âgées au fonctionnement cognitif normal pour leur âge, de sujets présentant des lésions intermédiaires pouvant annoncer un Alzheimer, de patients atteints de cette maladie et de « SuperAgers »,ces individus de plus de 80 ans dont la mémoire exceptionnelle rivalise avec celle de quinquagénaires.
Publiée le 25 février dans Nature, cette étude confirme l’existence d’une neurogenèse dans l’hippocampe humain adulte. Les chercheurs ont analysé les profils moléculaires associés à la neurogenèse dans les cellules souches neuronales qui donnent naissance à des précurseurs appelés « neuroblastes », eux-mêmes devenant des neurones immatures avant de s’intégrer aux circuits de la mémoire.
Ils ont constaté une diminution marquée du nombre de neuroblastes et de neurones immatures chez les patients atteints d’Alzheimer par rapport aux jeunes adultes et aux personnes âgées sans troubles cognitifs. Les altérations associées à la maladie concernent davantage l’accessibilité de certaines régions de l’ADN que l’expression des gènes, mesurée par les ARN messagers. Ce résultat suggère que ces modifications épigénétiques reflètent mieux le vieillissement cognitif.
Chez les personnes présentant des lésions pouvant conduire à Alzheimer, certaines régions de l’ADN apparaissent déjà moins accessibles que chez les jeunes adultes, les sujets âgés dont la cognition est normale pour leur âge, et les SuperAgers. Ces altérations de l’accessibilité de l’ADN sont encore plus marquées chez les patients atteints d’Alzheimer. Les régions concernées contrôlent des gènes impliqués dans la structure et le fonctionnement des neurones, ainsi que dans la plasticité synaptique, c’est-à-dire leur capacité à former et remodeler des connexions.
Un exemple de résilience
Pour les auteurs, il s’agit là d’un signal précoce de la maladie : avant même que le nombre de neurones immatures ne diminue, la machinerie moléculaire qui permet leur production et leur intégration dans les circuits commence à se dérégler.
A l’autre extrémité du spectre, les SuperAgers offrent un exemple de résilience. Ces octogénaires aux performances mnésiques remarquables possèdent en moyenne deux fois plus de neurones immatures que les autres groupes étudiés. « Ces résultats obtenus chez l’homme confortent ce que nous avions observé en 2003 chez le rat : les individus ayant les meilleures performances d’apprentissage étaient ceux qui produisaient le plus de nouveaux neurones », rappelle Nora Abrous.
Les neurones immatures et les neuroblastes des SuperAgers présentent également un grand nombre de régions d’ADN accessibles. Ces cellules portent ainsi une signature moléculaire particulière, certaines voies biologiques restant aussi actives que chez les adultes jeunes. Les auteurs évoquent une « signature de résilience », contribuant au maintien de performances cognitives élevées au grand âge.
« La force de cet article est de montrer une corrélation entre la production de nouveaux neurones et le maintien d’excellentes capacités cognitives lors du vieillissement. La neurogenèse apparaît ainsi comme un élément important de la trajectoire cognitive », souligne Nora Abrous.
dans Le Monde
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