Les scientifiques sont peut-être tombés sur un réseau de vaisseaux dans le cerveau qui aide à éliminer les déchets liquides – une découverte qui pourrait « représenter un changement de paradigme dans notre compréhension de toutes les maladies neurodégénératives ».
Structures de type lymphatique dans le cerveau d'une personne en bonne santé
Votre cerveau peut contenir un réseau caché de vaisseaux qui l’aident à éliminer les déchets métaboliques. Si elle se confirme dans de futures études, cette découverte pourrait transformer notre compréhension du cerveau et même révéler de nouveaux traitements pour des maladies comme la maladie d'Alzheimer.
« Si c'est vrai, c'est énorme », déclare Per Kristian Eide de l'Université d'Oslo en Norvège, qui n'a pas participé à la recherche. « Cela représenterait un changement de paradigme dans notre compréhension de toutes les maladies neurodégénératives, mais aussi de maladies telles que les accidents vasculaires cérébraux et les traumatismes crâniens, ainsi que de notre fonction cérébrale normale. »
Le cerveau se nettoie en libérant des déchets métaboliques dans le système glymphatique, un réseau de canaux entourant les vaisseaux sanguins du cerveau qui alimentent le système lymphatique, le système de drainage et de filtration du corps.
La plupart des études d’imagerie n’ont pas repéré de vaisseaux lymphatiques dans le cerveau, mais uniquement dans sa couche externe protectrice. Mais maintenant, Chongzhao Ran de l'Université Harvard et ses collègues ont peut-être découvert un réseau caché de vaisseaux cérébraux de type lymphatique à l'intérieur du cerveau qui se connecte au système glymphatique. «C'est ma découverte la plus importante depuis 30 ans», déclare Ran. « C'est le rêve d'un scientifique. »
Shiju Gu, membre de l'équipe, également à l'Université Harvard, a accidentellement repéré les structures alors qu'il recherchait la protéine bêta-amyloïde dans des tranches de cerveau de souris atteintes d'une maladie de type Alzheimer. La bêta-amyloïde aide les neurones à fonctionner, mais elle peut former des amas toxiques – une caractéristique de la maladie d'Alzheimer – qui peuvent s'accumuler en raison d'un mauvais drainage cérébral.
Lorsque les chercheurs ont répété l'expérience sur des souris avec ou sans maladie de type Alzheimer, ils ont systématiquement trouvé des dizaines de structures semblables à des vaisseaux dans toutes les régions du cerveau qu'ils ont échantillonnées, y compris le cortex, qui est impliqué dans la réflexion et la résolution de problèmes ; l'hippocampe, qui nous aide à former des souvenirs ; et l'hypothalamus, qui contrôle le sommeil et la température corporelle.
Les structures semblaient s'enrouler autour des vaisseaux sanguins et lymphatiques méningés du cerveau – situés dans la couche protectrice externe – ce qui suggère qu'elles aident à drainer les déchets via les systèmes glymphatique et lymphatique, explique Ran.
Surtout, les chercheurs ont découvert des formations en forme de tube dans des échantillons de cerveau provenant d'une personne décédée de la maladie d'Alzheimer. Ils les ont également trouvés dans le tissu cérébral d’une personne décédée sans cette maladie, selon Ran.
L'équipe a émis l'hypothèse que les structures étaient soit une sorte de vaisseau lymphatique, tapissé de cellules contenant ou recouvertes de bêta-amyloïde, soit une forme de protéine pouvant se développer en fibres solides qui semblent contribuer à la maladie d'Alzheimer, mais se trouvent parfois également dans les cerveaux non affectés.
Pour le savoir, les chercheurs ont appliqué des marqueurs protéiques qui mettent en évidence les vaisseaux lymphatiques sur des tranches de cerveau de souris. Ceux-ci coloraient systématiquement les structures en forme de tube, bien que moins fortement que les vaisseaux lymphatiques connus des mêmes animaux. Cela les a incités à nommer ces structures des vaisseaux lymphatiques à l’échelle nanométrique, ou NLV, et à conclure qu’il ne s’agissait pas d’une forme de bêta-amyloïde.
Mais Eide dit que la faible coloration suggère que les NLV ne sont peut-être pas des vaisseaux lymphatiques, car ces marqueurs peuvent également se lier aux tissus non lymphatiques. « Il s'agit d'un nouveau type de structure dont nous ne connaissions pas l'existence auparavant – mais on ne sait pas vraiment, de quoi s'agit-il réellement ? »
Une possibilité est que les structures soient un artefact causé par la technique d'imagerie utilisée, explique Christopher Brown de l'Université de Southampton, au Royaume-Uni. Par exemple, si l’échantillon de tissu se dilatait de manière inégale, cela pourrait entraîner des fractures semblables à des vaisseaux, dit-il.
Cela pourrait expliquer pourquoi les études d'imagerie cérébrale antérieures utilisant des techniques plus fiables, telles que la microscopie électronique, n'ont jamais signalé de NLV auparavant, explique Brown. L'équipe prévoit de l'utiliser dans les prochaines semaines, explique Gu, qui ajoute que des études antérieures pourraient avoir confondu les NLV avec des axones, de longues projections de neurones qui se ressemblent.
« Je suis sûr à 90 pour cent que c'est ce que nous pensons », déclare Ran, faisant référence à une autre étude de l'équipe dans laquelle la bêta-amyloïde marquée par fluorescence dans le cerveau de souris semblait pénétrer dans les NLV proches, suggérant qu'elles transportaient des déchets liquides.
S'ils sont confirmés par d'autres groupes de recherche, ces résultats pourraient nous aider à comprendre la maladie d'Alzheimer et d'autres affections associées à des protéines mal repliées, comme la maladie de Parkinson. Cela pourrait même conduire à des médicaments traitant de telles affections, dit Brown, par exemple, si la dilatation des vaisseaux améliore l'élimination des liquides résiduaires.
