Une étude menée par l’UCLA comparant des cellules cérébrales connues sous le nom d’astrocytes chez l’homme et la souris a révélé que les astrocytes de souris sont plus résistants au stress oxydatif, un déséquilibre dommageable qui est un mécanisme à l’origine de nombreux troubles neurologiques. Un manque d’oxygène déclenche des mécanismes de réparation moléculaire dans ces astrocytes de souris mais pas dans les astrocytes humains. En revanche, l’inflammation active les gènes de réponse immunitaire dans les astrocytes humains mais pas les astrocytes de souris.
Bien que la souris soit un modèle de laboratoire omniprésent utilisé dans la recherche sur les maladies neurologiques, les résultats des études chez la souris ne sont pas toujours applicables aux humains. En fait, plus de 90 % des candidats-médicaments qui sont prometteurs sur le plan préclinique pour les troubles neurologiques échouent finalement lorsqu’ils sont testés chez l’homme, en partie en raison d’un manque de connaissances sur les différences entre les astrocytes et autres cellules cérébrales entre les deux espèces.
Les astrocytes sont essentiels au développement et au fonctionnement du cerveau, et ils jouent un rôle important dans les troubles neurologiques qui, néanmoins, ne sont pas entièrement compris. Une blessure ou une infection fait passer les astrocytes d’un état de repos à un état réactif dans lequel ils peuvent aider à réparer le cerveau, mais peuvent également augmenter l’inflammation préjudiciable.
Les scientifiques ont étudié le développement de cellules purifiées à partir de tissus cérébraux de souris et d’humains, ainsi que des cellules cultivées dans des cultures sans sérum d’astrocytes sélectionnés à l’aide d’une méthode basée sur les anticorps développée par l’auteur correspondant de l’étude.
Cette technique était nécessaire car la méthode conventionnelle de sélection des astrocytes en les faisant croître dans du sérum – un mélange de protéines, d’hormones, de graisses et de minéraux – les jette dans un état réactif similaire à celui causé par une infection ou une blessure. Avec la stratégie des chercheurs, ils ont pu examiner les astrocytes dans un état sain et dans des conditions contrôlées de stress oxydatif, de manque d’oxygène et d’inflammation excessive.
Les résultats ont des implications pour la recherche fondamentale et translationnelle sur les troubles neurologiques tels que la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson et la sclérose latérale amyotrophique – des affections dont les mécanismes sous-jacents incluent le stress oxydatif, le manque d’oxygène et une inflammation excessive.
Parce que les astrocytes de souris résistent mieux au stress oxydatif, les auteurs suggèrent que des modèles de laboratoire pour la neurodégénérescence pourraient être conçus pour réduire cette résistance, les rendant plus humains. De plus, la capacité de réparation de l’astrocytes de souris en réponse au manque d’oxygène peut suggérer une nouvelle voie de recherche sur l’AVC. Et les neuroscientifiques peuvent adopter une approche plus éclairée des études précliniques en tenant compte des différences de réponse à l’inflammation entre les astrocytes murins et humains, ainsi que les différences métaboliques identifiées dans l’étude.