Les astrocytes, une nouvelle piste pour soigner l’anxiété et les traumatismes

Depuis des décennies, les scientifiques développent des médicaments psychotropes en s'appuyant sur les neurones, cellules cérébrales qui envoient des signaux électriques et chimiques. Mais même si nos connaissances en la matière se sont approfondies, les traitements des troubles mentaux restent malheureusement limités pour près d'une personne sur sept dans le monde qui en souffrent. 

« Les domaines de la neurologie et de la psychiatrie n'ont pas vraiment fait leur preuve dans le traitement de divers troubles mentaux et affections neurodégénératives graves », explique Anna Orr, neuroscientifique à Weill Cornell Medicine, « même si l'on dispose d'une compréhension assez approfondie du fonctionnement neuronal ».

Aujourd'hui, les scientifiques se tournent vers une cellule cérébrale en forme d'étoile souvent négligée, afin de développer des traitements plus efficaces. Autrefois considérées comme des cellules secondaires, on reconnaît de plus en plus le rôle des astrocytes dans l'apprentissage, la mémoire et le comportement. Les premières découvertes suggèrent qu'ils pourraient constituer de nouvelles cibles plus précises pour le traitement de troubles tels que l'anxiété, la dépression et le trouble de stress post-traumatique (TSPT).

COMMENT LES ASTROCYTES AFFECTENT-ILS L'ACTIVITÉ CÉRÉBRALE ET LE COMPORTEMENT ?

Les astrocytes enveloppent les synapses, les jonctions où les neurones se rencontrent pour échanger des informations, et influencent ainsi la manière dont les signaux sont envoyés et reçus. Même s'ils représentent jusqu'à la moitié des cellules dans certaines régions du cerveau, ils étaient, jusqu'à récemment, plus difficiles à étudier que les neurones. 

« Nous disposons depuis longtemps des outils nécessaires pour mesurer l'activité neuronale » affirme Lindsay Halladay, neuroscientifique comportementale à l'université de l'Arizona (U of A). Ce n'est qu'au cours des deux dernières décennies que les progrès de la biologie moléculaire et de la génétique ont permis de suivre en temps réel l'activité des astrocytes. 

Cette évolution commence à révéler à quel point ces cellules influencent le comportement. Une étude récente à laquelle Lindsay Halladay a participé a montré que les astrocytes situés dans l'amygdale, la région du cerveau chargée du traitement des émotions, s'activent chez les souris lorsqu'elles créent et se rappellent de souvenirs liés à la peur. Le fait d'augmenter ou de réduire cette activité a conduit à un changement dans d'autres régions du cerveau, modifiant la réaction des souris à la peur. 

« À chaque fois que nous découvrons une nouvelle voie de signalisation, nous comprenons que les molécules impliquées sont toutes génétiquement liées à ces maladies » affirme Cagla Eroglu, neuroscientifique et professeure à l'université Duke. 

Les astrocytes présentent des signatures protéiques remarquablement spécifiques qui pourraient en faire les cibles parfaites pour de nouveaux médicaments. Benjamin Deneen, neuroscientifique au Baylor College of Medicine, a découvert qu'une protéine appelée NFIA reste active dans les astrocytes de l'hippocampe, la région du cerveau dédiée à la mémoire, mais nulle part ailleurs. Ses travaux ont montré que l'inactivation de la NFIA chez les souris perturbe leur mémoire et leur comportement. « Si vous endommagez un astrocyte, vous dégradez la synapse, vous modifiez le circuit et le comportement finit par être affecté » explique Benjamin Deneen. 

Les chercheurs commencent également à se demander si les astrocytes aident à expliquer les différences entre les hommes et les femmes en matière de santé mentale. Des troubles tels que le TSPT, l'anxiété et la dépression sont plus courants chez les femmes que chez les hommes. Anna Orr a identifié des protéines à la surface des astrocytes qui se comportent différemment dans le cerveau des hommes et celui des femmes. L'activation de l'une de ces protéines a amélioré la mémoire des souris mâles et l'a altérée chez les souris femelles. 

Comprendre les mécanismes des astrocytes propres à chaque sexe ouvre la porte à une « plus grande spécificité » affirme Anna Orr. Une fois que nous savons quelles voies et quelles cellules sont à l'origine d'une maladie, nous pouvons intervenir par le biais de traitements. Cependant, transposer les résultats obtenus sur des modèles animaux à des traitements destinés aux humains reste un obstacle majeur et on ne sait pas encore vraiment comment ces approches se traduiront chez l'Homme. 

VISER LES ÉTOILES

Certains neurologues estiment que l'études des astrocytes pourrait déboucher sur de nouvelles classes de médicaments psychotropes. Un traumatisme sévère perturbe les centres de la mémoire et de la peur dans le cerveau, ce qui conduit les gens à revivre des souvenirs très nets d'événements traumatisants passés. Cibler les astrocytes qui régulent ces circuits pourrait aider à réduire l'importance de ces souvenirs. 

Des chercheurs explorent déjà cette possibilité en repensant l'utilisation de médicaments existants. L'un de ces médicaments, KDS2010 (Tisolagiline), est en essais de phase 2 aux États-Unis pour le traitement de l'obésité et de la maladie d'Alzheimer, et pourrait bientôt être testé pour traiter le TSPT après des résultats prometteurs sur des souris modèle de la maladie. Ce médicament agit en bloquant l'enzyme monoamine oxydase B (MAO-B) dans les astrocytes, réduisant ainsi les niveaux du neurotransmetteur acide γ-aminobutyrique (GABA, de l'anglais gamma-aminobutyric acid), ce qui pourrait rétablir une activité cérébrale saine et réduire les souvenirs intrusifs et l'anxiété. 

Benjamin Deneen indique qu'une autre stratégie consiste à chercher des variants de gènes codant les protéines astrocytaires liées à l'anxiété, à la dépression ou au TSPT. Les chercheurs peuvent vérifier si ces variants modifient le comportement chez les animaux puis mettre au point des médicaments qui agissent sur ces mêmes voies astrocytaires chez l'Homme. 

L'une des raisons pour lesquelles les astrocytes sont particulièrement intéressants est leur spécificité. De nombreux médicaments psychotropes existants agissent de façon générale, affectant ainsi plusieurs types de cellules à l'intérieur et en dehors du cerveau, ce qui contribue à des effets secondaires tels que la fatigue, la prise de poids et la nausée. Étant donné que les protéines qui régulent l'activité des astrocytes ont tendance à être plus spécifiques à certaines cellules et à certains régions, et pourraient même varier selon le sexe, Benjamin Deneen et Anna Orr pensent que les médicaments qui ciblent les astrocytes pourraient avoir moins d'effets secondaires. 

Toutefois, une grande partie de ces travaux en est encore à ses balbutiements et il faudra du temps pour transposer les résultats obtenus chez les modèles animaux à l'être humain. Pour le moment, les scientifiques ne considèrent pas les astrocytes comme un substitut aux neurones mais comme un élément d'une vision plus complète de la manière dont le cerveau régule la mémoire, les émotions et le comportement.