Le cryptochrome, une protéine impliquée dans la réparation du cerveau

Publiés dans Science Advances, leurs travaux mettent pour la première fois en évidence le rôle clé d’une protéine impliquée dans ce mécanisme de réparation : le cryptochrome.

Notre compréhension imparfaite du cerveau humain, organe d’une complexité extraordinaire, fait de la réparation des dommages cérébraux et du dysfonctionnement des neurones l’un des défis majeurs de la science biomédicale. Traitement prometteur en neurologie et en psychiatrie, la stimulation électromagnétique du cerveau donne cependant des résultats cliniques variables d’un sujet à l’autre et, bien souvent, non reproductibles. Les mécanismes sous-jacents encore mal connus empêchent le développement de nouveaux protocoles thérapeutiques appropriés pour réparer un cerveau abîmé, notamment par la maladie d’Alzheimer, le déclin cognitif dû à l’âge ou encore à la suite d’un accident vasculaire cérébral (AVC) ou d’un traumatisme périnatal.

Une équipe de chercheurs dirigée par Rachel Sherrard, professeure à Sorbonne Université, a démontré  que la stimulation magnétique transcrânienne répétitive à faible intensité (LI-rTMS) induisait la croissance des axones et la synaptogenèse pour réparer un circuit neuronal endommagé. Si toutes les fréquences de stimulation ne sont pas efficaces, certaines, en revanche, le sont particulièrement. Cette réparation constitue une découverte inattendue, les chercheurs ayant identifié pour la première fois un récepteur présumé pour ces stimulations magnétiques : le cryptochrome. Localisée un peu partout dans le corps, cette protéine est notamment impliquée dans le rythme circadien.

En proposant que les champs magnétiques agissent par le biais du cryptochrome pour activer des cascades de signalisation cellulaire, ces travaux créent un cadre nouveau pour comprendre les mécanismes sous-jacents à la neuroplasticité induite par la stimulation électromagnétique. Ils ouvrent également des pistes prometteuses pour optimiser la stimulation électromagnétique et développer des traitements efficaces pour les différentes maladies neurologiques.

Tout particulièrement, ces recherches démontrent qu’une connaissance plus approfondie du fonctionnement des récepteurs et des fréquences de stimulation est impérative pour mesurer l’efficacité et encadrer l’utilisation des appareils d’électrostimulation déjà en vente dans le commerce et utilisables à domicile.

Référence :

Neural circuit repair by low-intensity magnetic stimulation requires cellular magnetoreceptors and specific stimulation patterns, T. Dufor¹, S. Grehl^1,2, A. D. Tang², M. Doulazmi¹, M. Traoré³, N. Debray¹, C. Dubacq⁴, Z-D. Deng⁵, J. Mariani^1,6, A. M. Lohof¹, R. M. Sherrard^1,6, Science Advances, 30 octobre 2019.

DOI: 10.1126/sciadv.aav9847

¹Sorbonne Université and CNRS, IBPS, UMR8256 Biological Adaptation and Ageing, Paris, France.

²Experimental and Regenerative Neuroscience, School of Animal Biology, University of Western Australia, Perth, Australia.

³Inovarion F-75013; Paris France.

⁴Sorbonne Université, IBPS, CNRS UMR8246 and INSERM U1130 Neuroscience Paris Seine, Paris, France.

⁵Noninvasive Neuromodulation Unit, Experimental Therapeutics & Pathophysiology Branch, Intramural Research Program, National Institute of Mental Health, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA.

⁶Sorbonne Université and Assistance Publique Hôpitaux de Paris, Institut de la Longévité, Charles Foix Hospital, Ivry-sur-Seine, France.