Dans une interview révérente de la presse génomique publiée aujourd'hui dans Médecine du cerveauLe professeur Alexei Verkhratsky démantèle des décennies d'orthodoxie des neurosciences avec des découvertes qui positionnent la neuroglie en tant qu'architectes actifs du fonctionnement du cerveau plutôt que des passants cellulaires passifs. Le scientifique d'origine ukrainienne, dont le voyage du Kiev de l'ère soviétique à Manchester s'étend sur quatre décennies de recherche transformatrice, présente des preuves convaincantes que le traitement des troubles cérébraux nécessite une recontance fondamentale de la façon dont nous abordons la thérapeutique neurologique en ciblant la neuroglie.
L'entretien dévoile une odyssée scientifique remarquable. À partir des techniques de précurseurs patch-clamp à la fin des années 1970, Kiev, où il a travaillé aux côtés de pionniers qui perfectionneraient plus tard la méthodologie lauréate du prix Nobel, Verkhratsky a rencontré pratiquement toutes les grandes figures de l'électrophysiologie. « Ce sont des jours excitants », réfléchit-il, racontant des réunions avec Bert Sakmann, Erwin Neher et Bertil Hille qui ont façonné sa trajectoire scientifique. Pourtant, sa transformation la plus profonde est survenue de façon inattendue en 1989 lorsque Helmut Kettenmann l'a présenté à la recherche de Neuroglia à Heidelberg.
Sommaire
Excitabilité intracellulaire de la neuroglie
Ce que Verkhratsky a découvert a contesté tout ce que les neuroscientifiques croyaient à la signalisation cérébrale. Alors que les neurones tirent des impulsions électriques utilisant la membrane plasmique comme milieu excitable, il a démontré que les cellules gliales possèdent un mécanisme d'excitabilité intracellulaire entièrement différent. Les cellules neurogliales, comprenant la moitié du volume du cerveau, traitent activement les informations à travers des réseaux de signalisation complexes reposant sur la dynamique spatio-temporelle des ions et des seconds messagers. Sa première publication neurogliale en 1990 a identifié deux types de canaux calciques à tension de tension dans les précurseurs d'oligodendrocytes, des cellules excentriques qui génèrent bizarrement des potentiels d'action malgré leur non-neuronal. Il a en outre étendu la valeur de signalisation des ions majeurs, en développant le concept de signalisation de sodium astrocytaire qui traduit une activité neuronale rapide en réponse homéostatique des astrocytes.
Ce concept d'excitabilité intracellulaire transforme les possibilités thérapeutiques. Plutôt que de cibler les neurones seuls, les traitements pourraient moduler l'ionique glial et les seconds messagers pour restaurer l'homéostasie cérébrale. Les implications se répercutent dans chaque condition neurologique, de l'AVC à la douleur chronique. La manipulation de la signalisation neurogliale pourrait-elle empêcher la cascade de dommages après une lésion cérébrale? ou protéger contre les processus neurodégénératifs?
L'atrophie neurogliale entraîne une progression de la maladie
Rompant avec des théories de la gliose toxique qui considèrent que les cellules gliales comme des tueurs dormants n'attendant qu'en attendant le moment approprié pour fournir un coup mortel au cerveau, les recherches de Verkhratsky révèlent quelque chose d'inattendu. Dans le vieillissement et la maladie, la neuroglie subit une atrophie et un déclin fonctionnel. Cette perte de soutien homéostatique, et non une inflammation agressive, initie des dommages neuronaux. « Contrairement à l'idée dominante », explique-t-il, « la perte de soutien homéostatique neuroglial et de neuroprotection sont les principaux facteurs déclenchant et propageant les dommages aux tissus nerveux. »
Il étudie ce phénomène dans plusieurs conditions. Dans la maladie d'Alzheimer, l'atrophie astrogliale intervient à la mort neuronale. La sclérose en plaques montre des modèles similaires de dysfonctionnement glial concomitant avec la destruction de la myéline. Même la maladie cérébrale des petits vaisseaux, traditionnellement vue à travers une lentille vasculaire, implique une pathologie neurogliale fondamentale. Ces résultats suggèrent que les interventions thérapeutiques devraient renforcer la fonction gliale neurogliale plutôt que de la supprimer.
La recherche s'étend au-delà de la médecine occidentale conventionnelle. Verkhratsky explore les mécanismes traditionnels de la médecine chinoise, essayant de révéler si certains composés améliorent spécifiquement la capacité homéostatique gliale. Cette approche interculturelle illustre la philosophie de recherche innovante selon laquelle les champions de la presse génomique à travers son modèle de publication en libre accès, rendant les découvertes transformatrices accessibles dans le monde entier à https://genomicpress.kglmeridian.com/.
Les collaborations internationales accélèrent la découverte
L'approche de Verkhratsky défie l'isolement scolaire. Ses collaborations couvrent les continents, des partenariats de décennie à l'Université Kyushu au Japon à une collaboration fructueuse avec l'Université Victoria au Canada et un travail intensif avec les stars de la recherche chinoises en hausse. Chaque collaboration apporte de nouvelles perspectives. Les collaborateurs canadiens l'ont présenté à Microglia. Les partenaires chinois ont révélé des relations intimes entre les oligodendrocytes, les microglies et les astrocytes dans différents contextes pathologiques affectant la fonction neurogliale. Ces connexions internationales génèrent des connaissances impossibles dans des laboratoires uniques.
L'étendue de ses enquêtes étonne. Poursuivant simultanément les troubles neuropsychiatriques, les traumatismes cérébraux, les pathologies auto-immunes, les accidents vasculaires cérébraux et la douleur chronique, Verkhratsky refuse de restreindre son objectif. « Je ne me concentre pas sur un sujet de recherche spécifique », déclare-t-il. « J'essaie d'explorer autant que possible. Cela rend la vie excitante. » Un tel omnivoire intellectuel donne des connexions inattendues. Les mécanismes découverts dans la recherche sur les AVC illuminent les conditions psychiatriques. Les études de douleur révèlent des schémas pertinents pour la démence.
Héritage scientifique grâce à une documentation complète
Son Magnum Opus est arrivé en 2023. Le livre de référence de 730 pages sur Neuroglia, co-écrit avec Arthur Butt, représente une documentation complète sans précédent de la biologie neurogliale. Du point de vue historique à la physiopathologie de pointe, il catalogue tout ce qui est connu sur ces cellules énigmatiques. Où les futurs chercheurs se tourneront-ils lors de l'exploration des contributions gliales à la conscience? Comment cette ressource encyclopédique pourrait-elle accélérer le développement thérapeutique?
La reconnaissance des académies prestigieuses souligne son impact. Élection à l'Académie nationale allemande des sciences Leopoldina, Academia Europaea et plusieurs académies européennes reconnaît les contributions qui remodèlent la compréhension des neurosciences fondamentales. Plus de 600 publications documentent les découvertes qui transforment la façon dont nous conceptualisons la fonction cérébrale. Verkhratsky a également publié avec des collègues chinois et Arthur Butt le seul manuel passionnant sur Neuroglia en chinois (A. Verkhratsky, B. Li, S. Duan, Y.Tang & A. Butt, Eds, 2023: 神经胶质细胞 (The Textbook of Glial Cells, in Chinese), The People's Medical Publishing House, pp. 281, ISBN: 978-7-117-34321 https://www.brainmed.com/info/detail?id=45463).
Pourtant, Verkhratsky reste concentré sur les applications pratiques. « La connaissance de la physiopathologie fait de la recherche de la guérison un problème technique », soutient-il. Cette philosophie pragmatique entraîne son diverseté de recherche. Chaque projet contribue des pièces de puzzle à des stratégies thérapeutiques complètes. L'objectif reste constant: restaurer la santé du cerveau en comprenant et en soutenant la fonction gliale.
L'interview de la presse génomique du professeur Alexei Verkhratsky fait partie d'une série plus large appelée Innovators & Ideas qui met en évidence les personnes derrière les percées scientifiques les plus influentes d'aujourd'hui. Chaque interview de la série propose un mélange de recherches de pointe et de réflexions personnelles, offrant aux lecteurs une vue complète des scientifiques qui façonnent l'avenir. En combinant un accent sur les réalisations professionnelles avec des informations personnelles, ce style d'interview invite à un récit plus riche qui engage et éduque les lecteurs. Ce format fournit un point de départ idéal pour les profils qui explorent l'impact du scientifique sur le terrain, tout en abordant des thèmes humains plus larges.
