La centrale électrique de la ville tourne à plein régime, mais la ville ne le sait pas encore. Dans ses immeubles, les lumières sont allumées, les rues sont bruyantes, et seuls les ingénieurs remarquent que les turbines tournent plus lentement et que la tension chute dans les câbles. Voilà à quoi ressemble un cerveau qui vieillit : les neurones sont vivants, mais leurs centrales électriques internes, les mitochondries, perdent déjà de la puissance.
Les chercheurs ont pris des souris porteuses d'un gène défectueux qui accélère le raccourcissement des télomères, ces capuchons protecteurs situés aux extrémités des chromosomes. À l'âge de cinq mois, dans l'hippocampe, la zone de la mémoire, l'activité des complexes respiratoires des mitochondries avait diminué d'environ 20 %. C'est comme si la centrale produisait un cinquième d'énergie en moins, mais que la ville continuait de fonctionner.
Pourquoi donc les neurones ne meurent-ils pas tout de suite ? Parce qu'ils disposent d'une réserve. Les mitochondries accumulent les dommages, produisent davantage de molécules agressives, les espèces réactives de l'oxygène, mais les cellules tiennent encore. Ce n'est que dans certaines zones, comme le subiculum, que le nombre de neurones diminue de quelques pour cent. Le déficit énergétique survient plus tard : chez les souris de neuf mois, le taux d'ATP, la principale monnaie énergétique de la cellule, chute.
Auparavant, on ne savait pas comment le vieillissement télomérique influait sur l'énergétique des neurones, ni pourquoi le cerveau devenait vulnérable bien avant la mort des cellules. Aujourd'hui, on le voit : le dysfonctionnement mitochondrial apparaît en premier, tandis que la famine énergétique et la perte de neurones se développent plus tard et seulement dans certaines régions. C'est comme si la centrale fonctionnait d'abord par à-coups, avant que l'électricité ne s'éteigne dans certains quartiers.
Ces données sont déjà exploitables aujourd'hui pour rechercher des biomarqueurs précoces du vieillissement cérébral et pour tester des médicaments qui soutiennent les mitochondries. Si l'on parvient à trouver un moyen de stimuler les mécanismes compensateurs qui maintiennent le taux d'ATP chez les jeunes souris, nous apprendrons peut-être à repousser la crise énergétique dans le cerveau vieillissant. Et alors, la ville que nous appelons cerveau brillera plus longtemps.
Le cerveau ne représente qu'environ 2% de la masse corporelle, mais consomme près de 20% de tout l'oxygène. Une baisse de 20% de l'activité des mitochondries dans un tel organe équivaut à une légère hypoxie.
Non publié sur arXiv. Voici sa page, le PDF et la formalisation : vous pouvez vérifier vous-même, pas seulement lire notre analyse.