Un code de stress sous la loupe

Leurs résultats, publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), permettraient d'étoffer nos connaissances sur les maladies psychiatriques associées au stress, notamment en sachant comment le cerveau se comporte face au stress et atténue son impact. Les travaux étaient partiellement financés par une bourse d'excellence Marie Curie du septième programme-cadre (7e PC) de l'UE.

Des scientifiques du département de physiologie cellulaire et de pharmacologie de l'institution de Leicester ont étudié les « fines» extrémités en forme de bourgeon des neurones jouant un rôle important dans les processus d'apprentissage et de remémoration des souvenirs. Selon les chercheurs, il est possible de modifier les souvenirs, ce qui évite de se remémorer des souvenirs douloureux.

Le résultat révolutionnaire de l'étude est la découverte de la production de cette protéine spécifique dans le cerveau qui permet de protéger l'individu « d'une forte anxiété » et l'assiste dans les évènements difficiles de la vie.

« Chaque jour, le stress refaçonne notre cerveau, les neurones changent leur morphologie, le nombre de connexions avec les autres neurones et leurs modes de communications entre eux », explique le Dr Robert Pawlak, un professeur en neurologie de l'institution britannique et l'un des auteurs de l'étude.  « La plupart du temps, ces réactions sont adaptatives et bénéfiques; elles aident le cerveau à gérer le stress et génèrent la réaction comportementale appropriée. »

Mais le Dr Pawlak poursuit son explication en expliquant que lorsqu'un stress important émerge, on peut facilement perdre le contrôle. « La capacité de 'tampon' du cerveau se fatigue et les neurones de l'hippocampe, la région cérébrale responsable de l'apprentissage et de la mémoire, commencent à ne plus assurer leurs fonctions, ne communiquent plus avec les autres neurones et montrent ainsi des signes de perturbation. L'une des stratégies préférées du cerveau pour réagir au stress est la modification de ces petits processus normalement utilisés pour échanger des informations entre neurones, appelées épines dendritiques. »

La taille de ces épines peut aller jusqu'à un millième de millimètre; et leurs formes changent également. Les chercheurs ont comparé les longues épines, que les experts appellent fines épines dendritiques, dans le cas des enfants; non seulement ces dernières sont mobiles mais elles sont également curieuses. Ces structures changent fréquemment de forme et jouent un rôle clé dans les processus d'apprentissage. Pendant l'apprentissage, elles mûrissent, prennent la forme de bourgeon et ont des connexions stables. Elles ne changent pas de partenaires et préfèrent rester stables.

« Ces petites épines dendritiques en forme de bourgeon nous aident à nous rappeler ce que nous avons appris, mais cela n'est pas toujours bénéfique », commente le Dr Pawlak. « Certains évènements stressants devraient plutôt être oubliés le plus rapidement possible, sans quoi ils pourraient entraîner des troubles d'anxiété. Ainsi, un rapport de forces constant se déroule dans notre cerveau pour maintenir l'équilibre de ces structures, les bons souvenirs et ceux qu'il serait bon d'oublier.

Nous avons identifié une protéine que le cerveau produit en réponse au stress pour réduire le nombre d'épines dendritiques et ainsi réduire l'anxiété potentielle associée aux évènements stressants. Cette protéine, lipocaline 2, n'est pas produite en temps normal, mais sa fabrication augmente en réponse à un stress dans l'hippocampe. Lorsque nous avons ajouté de la lipocaline 2 aux neurones en culture comme s'ils étaient soumis à un stress, les neurones ont commencé à perdre leurs « épines de mémoire », les épines les plus mûres. L'identification du rôle de la lipocaline 2 dans le cerveau pour aider à mieux gérer le stress est un véritable pas en avant. Nous arriverons bientôt à déchiffrer les mécanismes moléculaires de stress qui, s'ils ne fonctionnent pas normalement, peuvent entraîner des maladies psychiatriques associées au stress ».

Plus d'un tiers de la population humaine serait touchée par des troubles psychologiques et mentaux associés au stress. Les chercheurs espèrent pouvoir déterminer si ces mécanismes identifiés peuvent être utilisés pour générer des stratégies cliniques afin de gérer les troubles d'anxiété et la dépression.