La technique nouvelle aide des chercheurs à étudier le fonctionnement des neurones qui innervent le tissu adipeux

Une équipe de recherche aboutie par Ana Domingos, à partir d'Instituto Gulbenkian de Ciencia (CIG ; Le Portugal), développé une technique génétique neuve qui permet l'élimination des neurones spécifiques du système nerveux périphérique sans affecter le cerveau. Utilisant cette technique nouvelle chez les souris, les chercheurs pouvaient étudier le fonctionnement des neurones qui innervent le tissu adipeux, et ont vu que leur élimination a comme conséquence les souris martelant très rapidement. Publié le 3 avril dans des transmissions de nature, cette technique ouvre les avenues neuves pour l'étude de beaucoup de maladies liées au système nerveux périphérique et à d'autres cellules en dehors du cerveau.

Intéressé en étudiant les mécanismes neurobiologiques étant à la base de l'obésité, le laboratoire de Domingos avait récent découvert un ensemble de neurones qui innervent le tissu adipeux, et avait expliqué que l'activation directe de ces neurones a brûlé la graisse. L'équipe a maintenant voulu voir si les souris tournaient la graisse faute de ces mêmes neurones périphériques. L'équipe de Domingos recherchait des voies d'indiquer exactement leurs neurones d'intérêt sans affecter les neurones assimilés qui existent également dans le cerveau.

Pour réaliser ceci, le laboratoire de Domingos a collaboré avec le pharmacien Gonçalo Bernardes chez Instituto de Medicina Molecular (IMM, Portugal) et Université de Cambridge pour développer une technique nouvelle. L'équipe de recherche a modifié un outil moléculaire très utilisé, qui est basé sur l'utilisation de la toxine de diphtérie. Cette toxine détruit seulement les cellules qui contiennent son récepteur, que les souris type n'ont pas, à moins qu'il soit artificiellement introduit en cellules spécifiques que les scientifiques veulent étudier. L'équipe a génétiquement introduit le récepteur de toxine de diphtérie dans les neurones de graisse-innervation des souris, qui rendraient alors des neurones susceptibles de l'action mortelle de la toxine. Cependant, le génie génétique a également mis le récepteur de toxine de diphtérie dans d'autres neurones dans le cerveau que les chercheurs n'ont pas voulu enlever. « Le problème est que la toxine de diphtérie peut croiser la barrière hémato-encéphalique. Par conséquent, nous ne pourrions pas utiliser cet outil moléculaire pour éliminer les neurones périphériques sans affecter les neurones assimilés qui existent également dans le cerveau », explique Ana Domingos.

Pour faire face à ce problème, l'équipe de recherche décidée pour modifier chimiquement la toxine de diphtérie, augmentant sa taille et limite pour cette raison son accès au cerveau. Les « grandes molécules tendent à ne pas entrer dans le cerveau, ainsi nous avons préparé la toxine plus grande », autre explique Ana Domingos.

Le stagiaire d'Ines Mahu, de PhD en laboratoire de Domingos et l'auteur de cette étude, décrit leurs résultats : « Nous pouvions éliminer des neurones du tissu adipeux des souris, sans affecter le cerveau. En comparant des souris avec ou sans ces neurones périphériques, nous avons observé un comportement alimentaire assimilé. Cependant, les souris qui ont manqué des neurones bienveillants sont devenues grosses très rapidement. » « Nous n'avons jamais vu des animaux devenir gros ainsi jeûnent », ajoute Mafalda Pereira, l'auteur important de cette étude qui était un stagiaire principal à la CIG, et est actuel un stagiaire de PhD au Max Planck Institute pour la recherche de métabolisme à Cologne, Allemagne.

« Cette technique neuve nous a permise de vérifier l'importance des neurones qui innervent le tissu adipeux pour mettre à jour une adiposité normale. Mais avant tout, elle surmonte des effets secondaires possibles dans le cerveau qui pourrait résulter des limitations de la technique précédente. Nous pouvons maintenant exécuter l'ablation génétique en dehors du cerveau, et étudions le fonctionnement de beaucoup de cellules périphériques non seulement pour l'obésité mais pour plusieurs autres maladies », des points culminants Ana Domingos.