Dans les années 90, le dogme selon lequel le cerveau ne se régénère pas, contrairement à d’autres organes, avait été battu en brêche, notamment par les travaux démontrant l’existence d’une neurogenèse dans le cerveau adulte. Depuis, ces résultats ont été largement confirmés chez le rat et la souris... mais rarement chez l’homme. L’article récemment publié par  l’équipe d’Alvarez-Buylla (San Francisco) dans le journal Nature suggère que la fabrication de nouveaux neurones dans l’hippocampe ne subsiste que quelques années après la naissance chez l’homme et chez les primates en général.

Quand j’étais étudiant en Biologie et que je tombais amoureux des Neurosciences, nous apprenions alors que le cerveau, contrairement à la plupart des autres organes, ne produit pas de nouveaux neurones (1). Ainsi, notre lot de neurones hérités à la naissance semblait voué à disparaitre progressivement au fil de notre vie. Scénario plutôt sinistre! Dans les années 90, ce dogme a été bousculé par les travaux de l’équipe de Fred Gage au Salk Institute près de San Diego en Californie (2). A l’aide de marqueurs de divisions cellulaires, les chercheurs montraient qu’il existe deux régions du cerveau où de nouveaux neurones poussent encore chez l’adulte : la zone sous-ventriculaire et surtout l’hippocampe, cette belle structure sous-corticale impliquée dans notre orientation spatiale et dans bon nombre de nos apprentissages et de nos émotions. Plusieurs marqueurs de neurogenèse et de neurones « frais » ont ainsi été développés pour suivre cette neurogenèse, connaitre les conditions dans lesquelles elle se développe ou s’atténue, déterminer le devenir de ces nouveaux neurones et leur intégration dans un circuit nerveux. Cette capacité du cerveau adulte à générer de nouveaux neurones persiste pendant la vie de l'individu et peut être modulée par l’apprentissage, l’exercice physique, mais aussi certains médicaments comme les antidépresseurs. Et puis, si de nouveaux neurones peuvent pousser dans un cerveau adulte cela permet d’imaginer des stratégies de réparation de notre bon vieux cerveau. Bref, beaucoup de rêves étaient permis et plusieurs grands projets de réparation du cerveau ont ainsi été élaborés…

Sauf que  ces travaux ont été essentiellement réalisés chez la souris et le rat. Chez l’homme, c’est plus difficile à faire, comme toujours… L’article publié cette semaine (semaine du cerveau !) dans le journal Nature (3) par l’équipe d’Alvarez-Buylla à San Francisco, fait l’effet d’une douche froide. En utilisant, entre autres, des anticorps fluorescents ciblant des protéines spécifiques des progéniteurs neuronaux (Ki-67) et de neurones fraichement différenciés (doublecortine), ces auteurs ont examiné la zone de neurogenèse de l’hippocampe chez des embryons humains, sur des pièces d’autopsie de différents âges et sur des pièces de résection chirurgicale provenant d’intervention chez des patients épileptiques.  Le verdict est assez clair : la neurogenèse dans notre hippocampe se casse la figure au cours des premières années de vie! Idem chez nos cousins les primates où la neurogenèse, mesurée avec des techniques plus précises, décline avant que l’animal ne soit adulte.

Cette perte de la neurogenèse adulte chez les primates reste encore à confirmer, mais a également été suggérée chez les grands mammifères marins, connus pour leurs cerveaux imposants, leur longévité et leur comportements complexes. De même, les rats-taupes africains connus pour leur longévité (plus de 20 ans), ne sont pas les champions de la neurogenèse contrairement à leurs cousins aériens à la vie plus brève (4). Est-ce le prix à payer pour notre extraordinaire cerveau riche de ses 84 milliards de neurones capable de fonctionner pendant près d’un siècle? Toujours est-il que ces résultats vont bousculer pas mal d'espoir et remettre en question un certain nombre de projets thérapeutiques... Bref, moi, la prochaine fois, je me réincarne en rat !

Merci à Jean-Christophe Deloulme et Colin Deransart pour leurs conseils.

>> Pour en savoir plus sur la neurogenèse:

>>Notes :

1. Oui, je sais, c’était il y a longtemps, merci de me le rappeler !
2. Gage FH (1998) Stem cells of the central nervous system. Current Opinion in Neurobiology 8:671–676.
3. Sorrells SF, Paredes MF, Cebrian-Silla A, Sandoval K, Qi D, Kelley KW, James D, Mayer S, Chang J, Auguste KI, Chang EF, Gutierrez AJ, Kriegstein AR, Mathern GW, Oldham MC, Huang EJ, Garcia-Verdugo JM, Yang Z, Alvarez-Buylla A (2018) Human hippocampal neurogenesis drops sharply in children to undetectable levels in adults. Nature 555:377-381.
4. Amrein I (2014) Adult neurogenesis and its anatomical context in the hippocampus of three mole-rat species. Front Neuroanat 8:1–11.