Un groupe de recherche dirigé par le professeur associé Naoko Inoue (elle), le doctorant Safiullah Hazim (il), le professeur associé Yoshihisa Uenoyama (il) et le professeur Hiroko Tsukamura (elle) de l’École supérieure de bioagriculture Sciences, Université de Nagoya, Japon, ont découvert comment l’ATP, la « monnaie » énergétique des cellules, agit comme un neurotransmetteur dans le cerveau et provoque l’ovulation chez les mammifères. Leurs résultats devraient conduire au traitement de l’infertilité chez l’homme et des troubles de l’ovulation chez le bétail. Les conclusions ont été publiées dans le Journal des neurosciences.
Étude : L’adénosine 5-triphosphate (ATP) du cerveau postérieur déclenche la signalisation purinergique de la LH et de l’ovulation via l’activation des neurones AVPV Kisspeptin chez le rat. Crédit d’image : fizkes / Shutterstock
Dans le processus d’ovulation des mammifères, les neurones de la kisspeptine dans la partie antérieure de l’hypothalamus du cerveau agissent comme le « centre de l’ovulation ». Dans le processus d’ovulation, la maturation des follicules induit une augmentation des taux d’œstrogènes circulants. Cet œstrogène, à son tour, provoque l’activation des neurones de la kisspeptine et une augmentation de l’hormone lutéinisante (LH) qui conduit à l’ovulation. Par conséquent, découvrir comment l’augmentation des œstrogènes stimule les neurones de la kisspeptine et la libération de la poussée de LH permettrait d’induire l’ovulation.
Étant donné que les neurones à kisspeptine possèdent un récepteur ATP appelé P2RX2, le groupe de recherche a décidé de tester si la stimulation du récepteur avec de l’ATP pouvait provoquer la poussée de LH qui conduit à l’ovulation chez le rat. Lorsqu’ils ont administré de l’ATP à proximité des neurones de la kisspeptine hypothalamique antérieure, P2RX2 a excité les neurones de la kisspeptine, induisant une libération massive de LH.
Ils ont testé leurs résultats en administrant un médicament qui bloque P2RX2 à proximité des neurones de la kisspeptine. Ils ont constaté que la poussée de LH ne se produisait pas et que l’ovulation était significativement réduite même en présence d’une dose d’oestrogène induisant l’ovulation. De même, lorsque le groupe a testé des rats génétiquement modifiés sans le gène de la kisspeptine (Kiss1), ils ont découvert que l’administration d’ATP n’induisait pas de poussée de LH, montrant l’importance à la fois des neurones de la kisspeptine et de leur récepteur ATP.
Ils ont également découvert que les niveaux pré-ovulatoires d’œstrogènes pouvaient activer les neurones purinergiques du cerveau postérieur, qui libèrent l’ATP en tant que neurotransmetteur. Comme ces neurones se projettent dans le voisinage des neurones de la kisspeptine dans l’hypothalamus du cerveau, ils ont conclu que l’ATP dérivé des neurones purinergiques du cerveau postérieur et leur récepteur dans les neurones de la kisspeptine sont impliqués dans l’ovulation.
« Nos résultats sont la première découverte de l’implication de l’ATP dans l’induction de l’ovulation », a déclaré Inoue. « Il s’agit d’un nouvel aperçu du mécanisme de régulation de l’ovulation chez les mammifères. Nos résultats devraient être appliqués aux troubles de l’ovulation chez le bétail et au traitement de l’infertilité en médecine de la reproduction humaine. »
Bien qu’il soit difficile d’utiliser l’ATP pour le traitement de la fertilité car de nombreux types de cellules dans le corps ont des récepteurs d’ATP, le groupe pense que, comme les neurones purinergiques du cerveau postérieur utilisent l’ATP comme transmetteur, les neurones pourraient être activés et constituer une solution potentielle au problème de l’infertilité chez l’homme. « L’activation des neurones purinergiques stimulerait la libération locale d’ATP à proximité des neurones à kisspeptine », a déclaré Inoue. « Cet ATP peut activer les neurones de la kisspeptine pour induire l’ovulation. Nous espérons que notre découverte conduira au traitement des troubles de l’ovulation. »
