Mieux comprendre les mécanismes complexes de la neurogenèse, développer de nouvelles approches thérapeutiques pour traiter et gérer les troubles neurologiques et neuropsychiatriques associés à une neurogenèse réduite ou à une neurodégénérescence, c’est ce que va faciliter la découverte de ce nouveau biomarqueur de la neurogenèse ou des niveaux de cellules souches neurales humaines. Ces travaux menés au Texas Children's Hospital, publiés dans les Scientific Reports apportent ainsi une nouvelle métrique précieuse du développement de cellules souches neurales (NSC) et plus largement de la neurogenèse.
Notre centre d'apprentissage et de la mémoire, l'hippocampe, a une capacité remarquable à générer de nouveaux neurones tout au long de la vie. Les neurones nouveau-nés sont produits par les NSC et sont essentiels pour former les connexions nécessaires à l'apprentissage et à la mémoire ainsi qu’au contrôle de l'humeur. Cependant, au cours du vieillissement, le nombre de cellules souches neurales diminue, ce qui réduit la neurogenèse et induit un déclin cognitif, l'anxiété et la dépression. Mieux comprendre et pouvoir suivre la machinerie moléculaire de base qui permet la neurogenèse est crucial pour arrêter ou inverser les pathologies cognitives liée à l'âge.
Le manque de marqueurs spécifiques de la neurogenèse
Or l’un des principaux obstacles à cette étude et compréhension de la neurogenèse est le manque de marqueurs spécifiques des cellules souches neurales et donc de la neurogenèse, pouvant être utilisés par imagerie ou lors d’analyses in vivo. « Le but ultime de notre recherche est de pouvoir maintenir la neurogenèse tout au long de la vie au même niveau que dans les jeunes cerveaux, pour empêcher le déclin cognitif et réduire l’incidence des troubles de l'humeur tels que la dépression. Cependant, nous devons d'abord mieux comprendre ce processus fondamental chez les humains. Aujourd’hui, nous ne disposons pas des outils nécessaires pour suivre et étudier ce processus chez les humains vivants et nos connaissances proviennent d'analyses de cerveaux post-mortem », précise l’un des auteurs, le Dr Maleti Savati.
Une protéine présente à la surface des cellules souches neurales: l’équipe du Baylor College of Medicine, du Neurological Research Institute du Texas Children's Hospital et de la Stony Brook University (New York), a émis l’hypothèse que les protéines présentes à la surface des cellules souches neurales pourraient produire de tels biomarqueurs de neurogenèse. Les chercheurs ont développé des ligands permettant de visualiser ces agents par tomographie par émission de positons (Pet scan). Après de nombreux tests, l’équipe est parvenue à identifier une protéine qui étiquette les cellules souches neurales : la protéine signal Brain-Abundant 1 (BASP-1). Et l'anticorps spécifique qui reconnaît BASP-1 dans les NSC ne tague pas les neurones ou d'autres cellules en dehors des NSC : il peut donc être utilisé pour visualiser ces cellules dans le cerveau de mammifère ou d’humain vivant.
Un marqueur spécifique des NSC: en résumé, ces travaux identifient une protéine BASP-1, liée à la membrane des NSC qui s’avère donc un biomarqueur spécifique des NSC. Un biomarqueur qui va permettre aux scientifiques d'examiner les mécanismes de la neurogenèse humaine adulte et permettre de développer de nouvelles approches thérapeutiques pour mieux gérer les maladies neurodégénératives.
Source: Scientific Reports 10 March 2021 DOI : 10.1038/s41598-021-85129-1 BASP1 labels neural stem cells in the neurogenic niches of mammalian brain
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