Le cervelet, souvent appelé le « petit cerveau », fascine les chercheurs depuis des siècles en raison de sa structure unique et de sa complexité cellulaire, qui en font l'une des régions cérébrales les plus anciennes du point de vue de l'évolution. Il a traditionnellement été considéré uniquement comme un centre de contrôle moteur ; cependant, des études récentes ont révélé son implication dans des fonctions non motrices telles que la cognition, l'émotion, la mémoire, la fonction autonome, la satiété et la fin des repas.
Dans une étude récente sur un modèle de souris, publiée dans Neurosciences de la natureDes chercheurs des hôpitaux universitaires (UH), du Harrington Discovery Institute de l'UH et de la Case Western Reserve University ont découvert que le cervelet contrôle également la soif, une fonction essentielle à la survie. Plus précisément, l'équipe de recherche a découvert qu'une hormone, l'asprosine, passe de la périphérie au cerveau pour activer les neurones de Purkinje dans le cervelet. Cela conduit à une envie accrue de chercher et de boire de l'eau.
L'asprosine, une hormone découverte par notre laboratoire en 2016, est connue pour stimuler l'apport alimentaire et maintenir le poids corporel en activant les neurones clés de la « faim » dans une partie du cerveau appelée hypothalamus, et agit en liant une protéine à la surface du neurone appelée « récepteur ».
Atul Chopra, MD, PhD, auteur principal de l'étude
Atul Chopra est chercheur au Harrington Discovery Institute de l'UH et directeur associé du programme de maladies rares de Harrington, généticien médical traitant à l'UH et professeur associé de médecine, de génétique et de génomique à la Case Western Reserve School of Medicine.
Pour qu'une hormone fonctionne, il faut un récepteur, et dans le cas de la capacité de l'asprosine à contrôler l'appétit et le poids corporel, ce récepteur est Ptprd. Outre l'hypothalamus, l'équipe a découvert qu'il est également fortement exprimé dans le cervelet, bien que la signification fonctionnelle de ce phénomène soit inconnue.
« Au départ, nous nous sommes demandé si l'action de l'asprosine dans le cervelet visait à coordonner la prise alimentaire avec l'hypothalamus, ce qui s'est avéré incorrect. La percée a eu lieu lorsque Ila Mishra, une chercheuse postdoctorale du laboratoire et aujourd'hui à la tête de son propre laboratoire à l'Université du Kentucky, a découvert que les souris générées sans réactivité cérébelleuse à l'asprosine présentaient une consommation d'eau réduite. Notre objectif final était de mesurer la consommation alimentaire, et non la consommation d'eau, ce qui en fait une observation fortuite. »
Ces souris ont également montré une activité réduite des neurones de Purkinje accompagnée d'hypodipsie (sensation réduite de soif). Leur consommation alimentaire, leur coordination motrice et leur apprentissage sont restés inchangés. En revanche, les souris générées pour exclure la réactivité hypothalamique à l'asprosine présentent une consommation alimentaire réduite sans impact sur la soif.
« Nos résultats ont permis d’identifier non seulement une nouvelle fonction des neurones de Purkinje cérébelleux dans la modulation de la soif, mais aussi sa régulation indépendante de leur rôle bien établi dans la coordination motrice et l’apprentissage », a ajouté le Dr Chopra. « Il est fascinant qu’après un siècle ou plus de neurosciences, nous continuions à découvrir de nouvelles fonctions majeures dans des parties du cerveau que l’on croyait depuis longtemps comprises. L’implication plus large de cette découverte réside dans son potentiel à éclairer la gestion des troubles de la soif comme la polydipsie (soif excessive), l’hypodipsie et l’adipsie, pour lesquels il n’existe actuellement aucun traitement. »
