Les résultats d’une nouvelle étude préclinique publiée dans Le Journal des neurosciences contribuent à ouvrir la voie à une meilleure compréhension, à la prévention et au rétablissement des lésions cérébrales néonatales. Pendant la grossesse, le fœtus se développe normalement dans des conditions de faible teneur en oxygène. Lorsque les bébés naissent prématurément, il y a un changement brusque dans un environnement riche en oxygène qui peut être plus élevé que ce que le bébé peut tolérer. Ces bébés prématurés ont souvent besoin d’aide pour respirer car leurs poumons sont immatures. Si l’oxygène qu’ils reçoivent est trop élevé, des radicaux sans oxygène peuvent se former et provoquer la mort cellulaire.
Les bébés prématurés ont des défenses antioxydantes sous-développées qui empêchent ou retardent certains types de dommages cellulaires dans des conditions normales. Dans un environnement riche en oxygène, ces défenses sous-développées ne peuvent pas protéger complètement contre le stress oxydatif, endommageant différentes régions du cerveau sans traitements ou mesures préventives disponibles.
Les experts de l’hôpital national pour enfants ont découvert que le stress oxydatif suractive une enzyme du métabolisme du glucose, GSK3β, altérant le développement des interneurones de l’hippocampe et altérant l’apprentissage et la mémoire, selon l’étude préclinique. Les chercheurs ont également inhibé GSK3β dans les interneurones de l’hippocampe, inversant ces déficits cellulaires et cognitifs.
« Je suis ravi que nous ayons identifié un défaut dans une population cellulaire spécifique de l’hippocampe pour le développement de la mémoire », a déclaré Vittorio Gallo, Ph.D., directeur académique par intérim et directeur par intérim du Children’s National Research Institute, et chercheur principal pour le Centre de recherche sur les déficiences intellectuelles et développementales du district de Columbia. « Je ne pensais pas que nous serions capables de le faire à un niveau raffiné, en identifiant les populations cellulaires sensibles au stress oxydatif et sa voie de signalisation sous-jacente et son mécanisme moléculaire. »
Le rôle du stress oxydatif dans le développement de l’hippocampe, ainsi que l’implication de GSK3β dans les troubles neurodéveloppementaux induits par le stress oxydatif et les déficits cognitifs, ont tous deux été inexplorés jusqu’à présent. Goldstein et coll. suggèrent que l’étude ouvre la voie au domaine en tant qu’approche viable pour maximiser la récupération fonctionnelle après une lésion cérébrale néonatale.
Pour mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à la lésion cérébrale néonatale, les chercheurs ont imité la lésion cérébrale en induisant des niveaux élevés d’oxygène dans un modèle préclinique pendant une courte période. Cette quête a conduit à déverrouiller les fondements des déficits cognitifs, y compris la physiopathologie et les mécanismes moléculaires des dommages oxydatifs dans l’hippocampe en développement.
Une fois qu’ils ont identifié la cause des dommages cellulaires, les chercheurs ont utilisé une approche ciblée sur les gènes pour réduire les niveaux de GSK3β dans les cellules exprimant POMC ou les interneurones exprimant Gad2. En régulant les niveaux de GSK3β dans les interneurones - ; mais pas dans les cellules exprimant POMC – ; la neurotransmission inhibitrice a été significativement améliorée et les déficits de mémoire dus à des niveaux élevés d’oxygène ont été inversés.
