Le lactate, un dérivé du glucose, active des récepteurs impliqués dans le processus de mémorisation.

Des chercheurs de l'EPFLviennent d'en publier le mécanisme dans la revue «PNAS». Ces travaux ouvrent des perspectives thérapeutiques contre les troubles cognitifs et la dépression.

Notre cerveau engloutit jusqu'à un quart de nos apports énergétiques. Neurones et astrocytes se régalent de glucose. Les premiers s'en servent pour se protéger des produits toxiques issus de leur activité débordante. Les seconds, qui sont des cellules gliales (par opposition aux neurones), fabriquent du lactate, longtemps considéré comme un produit de dégradation du glucose, puis comme un simple substrat énergétique pour les neurones.

Une recherche publiée en 2011, déjà par le Laboratoire de neuroénergétique et dynamique cellulaire de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) en collaboration avec un groupe américain, a permis de démontrer le rôle crucial du lactate. «In vivo, quand on bloquait le transfert de lactate des astrocytes aux neurones, on bloquait aussi le processus de mémorisation», résume son responsable Pierre Magistretti, cité dans un communiqué de l'EPFL.

En se penchant sur le mécanisme moléculaire, les chercheurs ont découvert que le lactate ne fournit pas seulement de l'énergie. Il assure un rôle de modulateur de l'activité d'un type de récepteur au glutamate (récepteurs NMDA), le neurotransmetteur principal du système nerveux. Ce type de récepteur au glutamate est impliqué dans le processus de mémorisation et l'article démontre que le lactate lui fournit un sérieux coup d'accélérateur.

In vitro et in vivo

Les chercheurs ont d'abord travaillé in vitro. Ils ont exposé des cellules neuronales de souris à différentes substances afin d'en mesurer les effets sur l'expression de gènes impliqués dans la mémoire. Le glucose et le pyruvate (un autre dérivé du glucose) n'ont rien donné. En revanche, un supplément de lactate a provoqué l'expression de quatre gènes de plasticité cérébrale, essentielle au processus de mémorisation.

In vivo, les scientifiques ont confirmé leurs résultats. Ils ont administré du lactate dans le cortex de souris vivantes, puis en ont extrait les tissus et mesuré l'expression des gènes. A nouveau, l'expression des gènes de plasticité cérébrale a augmenté de façon significative.

Apport artificiel

Le laboratoire de Pierre Magistretti vient de recevoir des crédits pour étudier les effets d'un apport artificiel de lactate. «Nous avons identifié une série de molécules capables de faire produire davantage de lactate aux astrocytes. L'idée est maintenant de voir in vivo si on peut ainsi pallier des déficits cognitifs et lutter contre les troubles de la mémoire», selon le chercheur.

On sait également que des maladies telles que la dépression entraînent des troubles cognitifs, «or le lactate pourrait aussi avoir un effet antidépresseur», souligne Pierre Magistretti qui mène ces recherches également au sein du Pôle de recherche national Synapsy, dédié à la compréhension des bases synaptiques des maladies psychiatriques.

ats