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Pourquoi les neurones perdent-ils le potentiel de se régénérer et de se reproduire chez les animaux adultes ?


J'ai lu dans plusieurs livres que les neurones du système nerveux central perdent le pouvoir de se régénérer après un certain stade de développement, mais pourquoi le font-ils ? Peut-on induire artificiellement la régénération ?


Pour répondre à la première partie de votre question : pour se régénérer, les neurones ont besoin de se diviser. Pour ce faire, ils doivent arrondir afin qu'ils puissent former un fuseau mitotique qui trie les chromosomes et s'assure que chaque cellule fille reçoive exactement une copie du génome. Pour la plupart des cellules animales, ce tri génomique ne fonctionne que dans les cellules arrondies, c'est pourquoi les neurones doivent s'arrondir avant de se diviser.

Cependant pour un Neurone, arrondir signifierait que le neurone doit rétracter son axone ainsi que toutes ses dendrites. Le faire est physiquement impossible pour la plupart des neurones simplement à cause de la longueur et de la complexité de l'axone et des dendrites (les axones des motoneurones humains peuvent mesurer plus d'un mètre de long). Voir aussi l'image ci-dessous.

Même si la rétraction du réseau d'axones et de dendrites était possible, cela signifierait que le neurone perdrait complètement sa fonction car il perdrait toutes les connexions avec les autres neurones et avec eux toutes les informations qu'il a stockées. Ainsi, d'un point de vue évolutif, cela n'a pas de sens de régénérer un neurone une fois qu'il a mûri et a commencé à établir des connexions avec d'autres neurones.

Cela étant dit, malgré le fait que les neurones matures ne peuvent plus se diviser, notre cerveau et notre système nerveux conservent beaucoup de potentiel de régénération :

  1. À condition qu'il y ait peu de cicatrices au niveau de la plaie, une fibre nerveuse (constituée principalement d'axones de neurones) peut repousser car les neurones ne meurent pas nécessairement lorsque leur axone est coupé et ils peuvent repousser un nouvel axone. La principale difficulté pour la régénération dans ce cas est pour l'axone de trouver le chemin vers sa destination. Par conséquent, il est important qu'il y ait un minimum de tissu cicatriciel (cicatrice gliale) car le tissu cicatriciel empêche la repousse des axones de trouver leur chemin.

  2. Le cerveau conserve certaines cellules progénitrices neurales (souches) capables de se différencier en nouveaux neurones même à un âge avancé (mais pas autant de cellules souches que d'autres tissus).

  3. Lorsque des parties du cerveau sont endommagées, d'autres régions peuvent souvent prendre en charge cette fonctionnalité (par exemple en recâblant leurs axones et leurs dendrites), un processus appelé neuroplasticité. Par exemple, les gens peuvent souvent réapprendre à parler après un AVC.

Quant à la deuxième question : en utilisant la technologie des cellules souches, il est possible de cultiver des neurones frais en culture cellulaire. En principe, ces neurones (ou plutôt leurs cellules progénitrices qui mûrissent en neurones) peuvent être implantés afin de régénérer du tissu nerveux dans le système nerveux central. Cependant, cela ne peut pas résoudre le problème qu'une fois les neurones morts, même un nouveau neurone qui remplace le mort ne peut pas recréer toutes les connexions que l'ancien avait. Remplacer les neurones, c'est comme remplacer le disque dur d'un ordinateur. Toutes les informations sont perdues. Par conséquent, les recherches actuelles sur le traitement des lésions de la moelle épinière se concentrent sur la prévention des cicatrices afin d'aider les neurones existants à repousser les axones et à reconnecter le corps avec le cerveau.

Éditer: ajout de références.


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