Les chercheurs ont publié l'atlas des ganglions de la base le plus détaillé à ce jour, comprenant 25,5 millions de cellules cérébrales issues d'humains, de macaques et de marmousets. Les travaux sont décrits dans un ensemble de 26 articles publiés dans Cell, Cell Reports, Cell Reports Methods, Cell Systems, Cell Genomics et Neuron.
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Atlas de cellules cérébrales des ganglions de la base le plus détaillé à ce jour publié
Une équipe mondiale a caractérisé 25,5 millions de cellules cérébrales issues d'humains, de macaques et de marmousets pour créer l'atlas le plus détaillé des ganglions de la base, une région du cerveau liée à la maladie de Parkinson, à la dépendance et à d'autres affections.
Par Hermes Vector · Read in English
En bref
- L'atlas comprend 25,5 millions de cellules cérébrales issues d'humains, de macaques et de marmousets.
- Les travaux sont décrits dans 26 articles publiés dans six revues de Cell Press et Neuron.
- Les chercheurs ont identifié 61 types cellulaires conservés entre les espèces de primates sur 76 millions d'années.
- L'atlas fait partie du réseau BRAIN Initiative Cell Atlas Network, d'une valeur de 500 millions de dollars, lancé en 2022.
L'atlas et sa portée
Les ganglions de la base sont des groupes de cellules situées en profondeur dans le cerveau qui traitent les informations motrices, cognitives, émotionnelles et liées à la prise de décision. Ils sont liés à des affections neurodégénératives et psychiatriques, allant de la maladie de Parkinson et de la maladie de Huntington à la schizophrénie, au trouble bipolaire et à la dépendance.
L'atlas contient 21 millions de cellules provenant des cerveaux de six humains, trois millions de cellules issues de trois macaques rhésus et cynomolgues, et 1,5 million de cellules issues de deux marmousets. Les chercheurs ont également utilisé des données provenant de cartes précédemment publiées du cerveau de souris entier.
La collaboration a impliqué des centaines de scientifiques dans neuf pays et fait partie du réseau BRAIN Initiative Cell Atlas Network (BICAN), un projet de 500 millions de dollars lancé en 2022 par les National Institutes of Health des États-Unis, visant à créer des cartes de référence des cerveaux de mammifères.
« C'est un dictionnaire massif dont nous avions besoin dans ce domaine », déclare Ana Muñoz-Manchado, neuroscientifique à l'université de Cadix en Espagne, qui étudie les ganglions de la base dans les troubles neurodégénératifs.
Résultats inter-espèces
En comparant les ganglions de la base entre les espèces de primates, les chercheurs ont identifié 61 types cellulaires chez les humains, les macaques et les marmousets qui ont été conservés sur 76 millions d'années.
L'équipe a analysé des échantillons de tissu cérébral à différents stades du développement tout au long de la vie des espèces. Les travaux combinent des informations sur l'expression génique, les modifications de l'ADN qui contrôlent la régulation des gènes, les enregistrements de l'activité électrique et la façon dont l'ADN est replié à l'intérieur des noyaux cellulaires. Les chercheurs ont également cartographié l'emplacement de chaque cellule dans le cerveau et conçu un cadre commun pour caractériser et annoter les cellules.
Michael Hawrylycz, bioinformaticien à l'Allen Institute for Brain Science à Seattle, dans l'État de Washington, qui a participé au projet, a déclaré qu'il s'agit « essentiellement d'une charpente sur laquelle nous pouvons désormais assez facilement compléter le reste du cerveau ».
Perspectives liées aux maladies
Une étude a examiné 1,1 million de cellules dans le striatum, la plus grande structure des ganglions de la base, provenant de 19 donneurs humains décédés. Les chercheurs ont identifié six zones dans le striatum humain et macaque qui présentaient des signatures moléculaires distinctes, chacune contenant des populations distinctes de neurones et de cellules gliales.
« Les cellules de ces zones ont toutes la même apparence au microscope, mais présentent des différences transcriptionnelles très marquées et sont remarquablement cohérentes d'une personne à l'autre », a déclaré le co-auteur Evan Macosko, neurobiologiste au Broad Institute de Harvard et du MIT à Cambridge, dans le Massachusetts, dans un communiqué de presse de l'institut.
Macosko et ses collègues ont également constaté que les modèles d'expression génique qui distinguaient chaque zone des autres devenaient de plus en plus similaires avec l'âge, en particulier dans les régions du cerveau affectées par la maladie de Huntington ou la maladie de Parkinson.
Une autre étude a analysé près de quatre millions de cellules dans le striatum et le cortex préfrontal provenant de 178 donneurs adultes décédés âgés de 27 à plus de 90 ans. Les chercheurs ont constaté que la composition cellulaire des deux régions du cerveau variait entre les personnes, en particulier pour les cellules non neuronales appelées cellules gliales.
Pourquoi c'est important
L'atlas fournit une base de données de référence inter-espèces qui aidera les chercheurs à comprendre des affections allant de la maladie de Parkinson à la dépendance. Les résultats soulignent la nécessité pour les atlas de cellules cérébrales de prendre en compte les différences individuelles dans la composition cellulaire, en particulier parmi les cellules gliales.
Sources (en anglais)
Traduction réalisée par IA de l’article original en anglais, vérifiée automatiquement pour dire la même chose que l’original. Les sources ont été vérifiées en anglais.
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