Actualité santé | News 24

Le cerveau produit beaucoup de déchets. Maintenant, les scientifiques pensent savoir où ça va : Shots

Divers déchets colorés, tels que des bouchons de bouteilles en plastique et des fourchettes en plastique, sont disposés en forme de cerveau humain, sur un fond bleu clair.

De nouvelles connaissances sur le système d’élimination des déchets du cerveau pourraient un jour aider les chercheurs à mieux comprendre et prévenir de nombreux troubles cérébraux.

Andriy Onufriyenko/Getty Images


masquer la légende

basculer la légende

Andriy Onufriyenko/Getty Images

Le cerveau compte environ 170 milliards de cellules et, lorsqu’elles accomplissent leurs tâches habituelles, elles produisent des déchets, en grande partie. Pour rester en bonne santé, le cerveau doit éliminer tous ces débris. Mais la manière exacte dont cela se produit reste un mystère.

Aujourd’hui, deux équipes de scientifiques ont publié trois articles offrant une description détaillée du système d’élimination des déchets du cerveau. Leurs connaissances pourraient aider les chercheurs à mieux comprendre, traiter et peut-être prévenir un large éventail de troubles cérébraux.

Les articles, tous publiés dans la revue Nature, suggèrent que pendant le sommeil, des ondes électriques lentes poussent le liquide autour des cellules du plus profond du cerveau vers sa surface. Là, une interface sophistiquée permet aux déchets contenus dans ce liquide d’être absorbés dans la circulation sanguine, qui les emmène vers le foie et les reins pour être éliminés du corps.

L’un des déchets emportés est l’amyloïde, la substance qui forme des plaques collantes dans le cerveau des patients atteints de la maladie d’Alzheimer.

Il existe de plus en plus de preuves selon lesquelles, dans la maladie d’Alzheimer, le système d’élimination des déchets du cerveau est altéré. Jeffrey Iliffqui étudie les maladies neurodégénératives à l’Université de Washington mais ne faisait pas partie des nouvelles études.

Les nouvelles découvertes devraient aider les chercheurs à comprendre précisément où se situe le problème et peut-être à le résoudre, dit Iliff.

« Si on rétablit le drainage, peut-on empêcher le développement de la maladie d’Alzheimer ? » il demande.

Une brève histoire du lavage de cerveau

Les nouvelles études interviennent plus d’une décennie après Iliff et Dr Maiken Nedergaardun scientifique danois, a été le premier à proposer que les fluides clairs dans et autour du cerveau fassent partie d’un système permettant d’éliminer les déchets.

Les scientifiques l’ont baptisé le système glymphatiqueun clin d’œil au corps système lymphatiquequi aide à combattre les infections, à maintenir les niveaux de liquide et à filtrer les déchets et les cellules anormales.

Les deux systèmes fonctionnent comme la plomberie dans une maison, explique Jonathan Kipnis de l’Université de Washington à Saint-Louis, auteur de deux des nouveaux articles.

« Vous avez les conduites d’eau et les conduites d’égouts », explique Kipnis. « Alors l’eau arrive propre, puis vous vous lavez les mains et l’eau sale sort. »

Mais le système lymphatique utilise un réseau de tubes minces qui transportent les déchets vers la circulation sanguine. Le cerveau manque de ces tubes.

Les scientifiques ont donc passé des décennies à tenter de répondre à une question fondamentale, explique Kipnis : « Comment une molécule de déchet provenant du milieu du cerveau parvient-elle jusqu’aux frontières du cerveau » et finalement hors du corps ?

Une partie de la réponse est venue en 2012 et 2013, quand Iliff et Nedergaard ont commencé à proposer le système glymphatique. Ils ont montré que chez les animaux endormis, le liquide céphalo-rachidien commence à circuler rapidement dans le cerveau, éliminant ainsi les déchets.

Mais qu’est-ce qui poussait le fluide ? Et comment transportait-on les déchets à travers la barrière qui sépare habituellement les tissus cérébraux de la circulation sanguine ?

Des vagues qui lavent

Kipnis et son équipe ont commencé à observer ce que faisait le cerveau pendant son sommeil. Dans le cadre de cet effort, ils ont mesuré la puissance d’une onde électrique lente qui apparaît pendant le sommeil profond chez les animaux.

Et ils ont réalisé quelque chose : « En mesurant l’onde, nous mesurons également le flux de liquide interstitiel », le liquide trouvé dans les espaces autour des cellules, explique Kipnis.

Il s’est avéré que les ondes agissaient comme un signal, synchronisant l’activité des neurones et les transformant en minuscules pompes qui poussent le liquide vers la surface du cerveau, a découvert l’équipe. signalé en février dans le journal Nature.

Dans un deuxième article publié dans le même numéro de Natureune équipe dirigée par des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology fourni plus de preuves que les ondes électriques lentes aident à éliminer les déchets.

L’équipe a utilisé des souris qui développent une forme d’Alzheimer. Ils ont exposé ces souris à des éclats de son et de lumière qui se produisaient 40 fois par minute.

La stimulation a induit des ondes cérébrales chez les animaux qui se sont produites à la même fréquence lente.

Les tests ont montré que les ondes augmentaient le flux de liquide céphalorachidien propre dans le cerveau et le flux de liquide sale hors du cerveau. Ils ont également montré que le liquide transportait de l’amyloïde, la substance qui s’accumule dans le cerveau des patients atteints de la maladie d’Alzheimer.

Dans un article publié quelques semaines plus tôt, Kipnis avait montré comment les déchets, y compris l’amyloïde, semblent traverser la membrane protectrice qui isole habituellement le cerveau.

Kipnis et son équipe se sont concentrés sur une veine qui traverse cette membrane.

« Autour de la veine, vous avez une manche qui n’est jamais complètement scellée », dit-il. « C’est là que le [cerebrospinal fluid] sort » et transfère les déchets vers le système lymphatique du corps.

Des souris aux humains

Ensemble, les nouvelles études suggèrent que le maintien du fonctionnement du système d’élimination des déchets du cerveau nécessite deux étapes distinctes : l’une pour pousser les déchets dans le liquide céphalo-rachidien qui entoure le cerveau, et l’autre pour les déplacer dans le système lymphatique et finalement hors du corps.

« Nous les avons décrits séparément », explique Iliff, « mais d’un point de vue biologique, ils sont presque certainement couplés. »

Iliff affirme que bon nombre des nouvelles découvertes chez la souris doivent encore être confirmées chez l’homme.

« Les différences anatomiques entre un rongeur et un humain », dit-il, « elles sont assez substantielles ».

Mais il affirme que les résultats concordent avec les recherches sur les causes des maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer.

Les chercheurs savent que le système d’élimination des déchets du cerveau peut être altéré par l’âge, les blessures et les maladies qui obstruent les vaisseaux sanguins du cerveau.

« Tous ces éléments constituent des facteurs de risque de la maladie d’Alzheimer », explique Iliff.

Une mauvaise élimination des déchets peut également être un facteur de maladie de Parkinson, de maux de tête et même de dépression, explique Iliff. Ainsi, trouver des moyens d’aider le cerveau à se nettoyer – peut-être en induisant ces lentes ondes électriques – pourrait prévenir un large éventail de troubles.


Source link