C’est un supplément qui permet de traiter de nombreux dysfonctionnements caractéristiques de la schizophrénie chez la souris, et permet de restaurer une structure et des connexions neuronales saines. Cette équipe de neurologues de l’Université de Tokyo apporte ainsi la démonstration, dans la revue Cell Reports, qu’un simple complément alimentaire réduit les symptômes comportementaux chez l’animal présentant une mutation génétique responsable de la schizophrénie. A l'aide d'un marquage par fluorescence, l’étude révèle également in vitro que le supplément contribue à protéger les protéines nécessaires à une construction normale des neurones.
Ce complément alimentaire, c’est la bétaïne, un nutriment isolé pour la première fois à partir de betteraves à sucre et fréquemment associé à la douceur ou à la saveur umami. La bétaïne peut provenir de sources alimentaires (épinards, son, fruits de mer et betterave notamment) mais être aussi synthétisée dans le corps. « Une supplémentation en bétaïne n’est pas anodine et je n'encourage personne à prendre de la bétaïne sans raison, sans recommandation du médecin », souligne l’auteur principal, le Dr Nobutaka Hirokawa, de la Graduate School of Medicine de l'Université de Tokyo.
Des liens possibles entre la maladie et les variations d'un gène de la famille kinésine
La schizophrénie n’est pas une maladie neurologique rare, elle touche environ 1 personne sur 100 et est l'une des principales causes d'invalidité dans le monde. S’il existe des traitements, leurs processus d’action reste mal compris et leurs effets secondaires fréquents et parfois sévères. Enfin, des études génétiques ont identifié des liens possibles entre la maladie et les variations d'un gène de la famille kinésine 3b (kif3b) et d’un autre gène impliqué dans la synthèse interne de la bétaïne par l'organisme.
Le rôle clé des gènes de la kinésine : l’équipe s’est concentrée sur l’étude des 45 gènes de la kinésine chez les mammifères, dont la plupart codent pour des protéines « motrices » qui déplacent les matériaux dans la cellule. Normalement, la protéine KIF3B se lie avec une autre protéine de la superfamille kinésine et transporte la cargaison à travers un neurone en montant et descendant sur le squelette de la cellule.
L’étude est menée sur la souris munie que d’une seule copie fonctionnelle du gène kif3b, un modèle d’étude courant de la schizophrénie : ces souris modèles évitent les interactions sociales et montrent des réponses affaiblies et similaires à celles de patients humains atteints de schizophrénie dans un test appelé « inhibition de la pré-impulsion » (un phénomène neurologique dans lequel un stimulus plus faible ou pré-impulsion inhibe la réponse à un stimulus plus puissant ou impulsion).
La piste de la bétaïne : l’expérience montre que ces souris mutantes modèles de schizophrénie, une fois supplémentées en bétaïne retrouvent un comportement normal, indiquant qu'une telle supplémentation peut réduire considérablement les symptômes de la schizophrénie.
Quel processus d’action ? En marquant in vitro des cellules nerveuses avec mutation kif3b par fluorescence, les scientifiques constatent que la bétaïne induit le squelette cellulaire à reprendre une forme normale. Alors qu’au départ, les neurones mutants Kif3b avaient de très longues branches avec trop de dendrites, la bétaïne contribue à leur redonner une structure plus saine. Le complément alimentaire semble protéger une protéine cruciale pour le cerveau, CRMP2, qui permet aux neurones mutants kif3b de se reconstruire selon une structure appropriée.
« Nous savons que la quantité de bétaïne diminue dans le cerveau des patients schizophrènes,
donc cette étude suggère fortement que la bétaïne pourrait être thérapeutique pour certains types de schizophrénies au moins », concluent les chercheurs qui préparent de prochains essais cliniques sur des suppléments de bétaïne comme traitement possibles de la schizophrénie.
Source: Cell Reports April 13, 2021 DOI: 10.1016/j.celrep.2021.108971 Betaine ameliorates schizophrenic traits by functionally compensating for KIF3-based CRMP2 transport
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