Comprendre le rôle des mitochondries dans la maladie d’Alzheimer

L’hippocampe, région cérébrale impliquée dans l’apprentissage et la mémorisation, abrite une structure, appelée le gyrus denté où naissent des nouveaux neurones tout au long de la vie. Cette découverte a remis en cause un dogme largement admis jusqu’aux années 1990, selon lequel nous disposerions tous d’un stock de neurones fixe à la naissance, qui diminuerait progressivement au fil des années. Il a été démontré également que l’hippocampe est l’une des régions les plus touchées dans la maladie d’Alzheimer et que les nouveaux neurones de cette structure, appelés également néoneurones perdent leur capacité d’intégration au réseaux neuronal. Le docteur Rampon et son équipe ont déjà identifié un gène appelé ND1 dont l’augmentation d’expression chez un modèle murin reproduisant les caractéristiques de la maladie d’Alzheimer favorise la maturation de ces derniers ainsi que la restauration de leur intégration au réseau neuronal. Dans son projet financé par France Alzheimer la chercheuse et son équipe visaient à comprendre les mécanismes qui sous-tendent les effets bénéfiques de ce gène.

Dans cette étude, l’équipe a voulu mettre l’accent sur le rôle des mitochondries. Longtemps considérées comme de simples« fabriques d’énergie » des cellules, elles contribuent également à leur survie ainsi qu’à la maturation des néoneurones.

Les résultats de ces travaux démontrent qu’il existe un lien étroit entre l’altération des mitochondries et la maladie d’Alzheimer.  En effet, d’après l’analyse des cerveaux de patients et de souris reproduisant les caractéristiques de la maladie in vivo, la quantité des mitochondries diminue.  Ce phénomène s’accompagne d’une diminution du nombre des épines dendritiques, des petite structures impliquées dans la plasticité des synapses (zones de communication entre les neurones). Ces observations montrent que les néoneurones produits dans l’hippocampe s’intègrent moins efficacement au réseau neuronal dans la maladie d’Alzheimer.

Par ailleurs, l’équipe démontré que l’augmentation de l’expression du gène ND1 permet de restaurer la quantité des mitochondries. Cette restauration favorise une meilleure maturation des néoneurones ainsi que leur intégration au réseau neuronal de l’hippocampe.

Les résultats de ce projet soulignent l’importance de la compréhension des mécanismes cellulaires de la neurogénèse, le processus de la naissance des nouveaux neurones et de leur maturation dans l’hippocampe. Cela pourrait ouvrir la possibilité d’envisager l’utilisation des mitochondries comme cibles thérapeutique pour favoriser la plasticité neuronale.