Le temps de multiplication des cellules souches du cerveau pourrait être un facteur causant des troubles du développement du cerveau comme la microcéphalie. Cette découverte, réalisée par des chercheurs américains de l’université de Duke, vient d’être publiée dans la revue scientifique Neuron.
Microcéphalie et cellules souches neurales
La microcéphalie est une maladie rare qui se caractérise par un périmètre crânien réduit. Cette malformation est la conséquence d’un arrêt du développement cérébral in utero ou à la naissance. La microcéphalie est à l’origine de déficience mentale, de troubles moteurs, de crises d’épilepsies.
Plusieurs facteurs peuvent être à l’origine d’une microcéphalie : des facteurs génétiques, une fusion précoce des os crâniens, un manque d’oxygène à la naissance ou une infection pendant la grossesse. L’infection avec le virus Zika est à rajouter dans liste des facteurs de risques.
Des cellules souches trop lentes à se multiplier
La découverte permet d’éclairer les dysfonctionnements cellulaires à l’origine de la microcéphalie. En 2010, les chercheurs avaient identifié que les souris n’exprimant plus le gène Magoh, présentaient les caractéristiques d’une microcéphalie. Le gène Magoh est notamment actif dans les cellules souches neurales du cerveau, pour autant, les chercheurs n’avaient pas identifié la cause de cette microcéphalie.
Une étude approfondie de ces souris a permis de mettre en lumière l’importance du temps de division des cellules souches neurales. En effet, chez les souris mutantes, 30% des cellules souches neurales se divisent trop lentement, ce retard dans la mitose (division cellulaire) entraîne des conséquences notables pour le développement du cerveau.
Lorsqu’une cellule souche se divise, elle donne naissance à une cellule différenciée (ici, un neurone) et à une cellule souche « fille », ainsi un neurone est produit et la cellule souche s’auto-renouvelle. Or, chez les souris présentant une microcéphalie, ce mécanisme est perturbé. Les cellules souches des souris mutantes, ne s’auto-renouvellent plus et produisent essentiellement des neurones qui meurent rapidement.
Ainsi, le ralentissement du temps de division provoque un épuisement du nombre de cellules souches, ce qui entraîne une baisse de production de nouveaux neurones, et les neurones produits meurent par apoptose (suicide cellulaire programmé).
Dans le contexte de l’épidémie de virus Zika qui sévit actuellement en Amérique du Sud et dans les Antilles, il sera intéressant de comprendre comment l’infection virale provoque les dysfonctionnements cellulaires à l’origine des microcéphalies observées.
Source :
(1) Prolonged Mitosis of Neural Progenitors Alters Cell Fate in the Developing Brain. LJ Pilaz, JJ. McMahon, EE. Miller, AL. Lennox, A Suzuki, E Salmon,and DL. Silver, Neuron, 2016.
