Protéger notre cerveau de la neurodégénérescence par une meilleure compréhension de ses mécanismes de vieillissement

Avec l’âge, les fonctions du cerveau se détériorent progressivement, ouvrant potentiellement la voie à des désordres neurodégénératifs tels que la maladie d’Alzheimer ou de Parkinson. Quels sont les mécanismes responsables de l’effet délétère du vieillissement des cellules neuronales ? Bien qu’il s’agisse d’un phénomène universel, les fondements moléculaires et cellulaires qui gouvernent les dégradations du système nerveux, attribuables à l’âge, demeurent obscurs. Il est de plus en plus reconnu que les dérèglements de l’activité des organites cellulaires appelés mitochondries – souvent décrits comme les « centrales énergétiques » des cellules – jouent un rôle essentiel dans l’apparition des dysfonctionnements neuronaux dus au vieillissement. Afin d’apporter des éclaircissements à ce sujet, le Dr Konstantinos Palikaras vise à étudier spécifiquement la manière dont le vieillissement et les conditions de stress affectent ce processus naturel qui permet aux cellules de se débarrasser de leurs mitochondries défectueuses afin de préserver leurs performances. Son objectif est d’approfondir nos connaissances sur les mécanismes complexes du vieillissement du cerveau et d’ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques contre la démence et les autres maladies associées à l’âge.

« L’élimination des mitochondries défectueuses est essentielle pour prolonger la durée de vie des cellules et des neurones, et garantir un bon fonctionnement métabolique », explique le Dr Konstantinos Palikaras. « L’accumulation de mitochondries déficientes entraîne un dysfonctionnement cellulaire et, en fin de compte, la mort. » Pour conserver un lot suffisant de mitochondries saines, la cellule s’appuie sur un processus de dégradation sélective appelé autophagie mitochondriale (mitophagie), qui cible et détruit les organites défectueux, une sorte de « baiser de la mort » pour les mitochondries en fin de vie. « Selon des études récentes, les anomalies mitochondriales seraient impliquées dans la pathogenèse des maladies neurodégénératives, avec pour facteur aggravant une autophagie inadéquate », souligne le Dr Konstantinos Palikaras. « De nombreuses questions concernant les mécanismes moléculaires qui permettent de moduler la mitophagie, notamment des cellules neuronales, demeurent néanmoins sans réponse. » Ce projet entend combler cette lacune en poursuivant les recherches sur le rôle de la mitophagie pour les différents types de neurones et en explorant plus spécifiquement quel composant moléculaire intervient dans l’altération mitochondriale et quel est l’effet du vieillissement sur ces mécanismes.

Élucider le vieillissement neuronal à l’aide d’un modèle génétique performant

Pour mener ses recherches, le Dr Konstantinos Palikaras s’appuie sur le génome d’un organisme modèle particulièrement malléable, le ver Caenorhabditis elegans. S’agissant de l’un des organismes munis d’un système nerveux les plus simples, ce nématode transparent à durée de vie courte est particulièrement adapté à l’étude des mécanismes neuronaux liés au vieillissement. Associant cet organisme modèle performant à des technologies d’imagerie de pointe, le chercheur et son équipe pourront surveiller l’activité mitochondriale in vivo – dans un organisme vivant – et déchiffrer les mécanismes moléculaires à l’œuvre tout au long de la courte vie du ver. Une fois les processus moléculaires disséqués, le Dr Konstantinos Palikaras envisage de sélectionner et d’évaluer des médicaments qui ont déjà reçu une homologation afin de trouver les composés capables de réguler la mitophagie. « Nous étudierons comment ces composés affectent le fonctionnement neuronal et la nécrose cellulaire. Les résultats de nos recherches permettront éventuellement d’identifier de nouvelles cibles pour l’industrie pharmaceutique afin de développer de nouveaux médicaments », explique notre chercheur.

Avec le vieillissement de la population mondiale, les maladies dégénératives sont devenues un enjeu prioritaire pour la société. Comprendre les mécanismes de vieillissement du cerveau est absolument crucial pour concevoir des stratégies innovantes qui nous permettront d’améliorer la prise en charge de la fin de vie, de trouver de nouvelles approches thérapeutiques pour les maladies dégénératives et de diminuer la mortalité. À cet égard, le projet du Dr Konstantinos Palikaras contribuera de manière significative à décoder les mécanismes cellulaires et moléculaires des maladies cérébrales dégénératives liées à l’âge, un domaine de la recherche où nous avons besoin impérativement d’avancer.