Le centre de la mémoire vieillit par réorganisation de l'ADN
Le centre cérébral de la mémoire, l'hippocampe, se transforme avec l'âge non seulement dans son activité, mais aussi dans la façon dont son ADN est physiquement organisé. Une nouvelle étude cartographie ces changements en détail et les relie au déclin cognitif.
L'ADN contenu dans chaque noyau cellulaire est replié sur lui-même de façon très compacte. La structure tridimensionnelle de ce repliement détermine en partie quels gènes sont activés ou réprimés. Avec l'âge, cette structure se modifie, entraînant des variations de l'activité génique. Ce phénomène dans le cerveau humain vient d'être examiné en détail pour la première fois sur du tissu hippocampique humain.
L'étude, publiée dans Science, combine deux techniques : le profilage épigénétique (mesure des modifications chimiques portées par l'ADN) et la cartographie tridimensionnelle du génome (mesure des contacts spatiaux entre régions d'ADN). Ensemble, elles révèlent comment l'organisation spatiale du génome dans l'hippocampe évolue au fil du vieillissement.
Les gènes soutenant la mémoire deviennent moins accessibles
Les chercheurs ont constaté que les régions d'ADN impliquées dans la fonction synaptique (les connexions entre cellules cérébrales) deviennent moins accessibles avec l'âge. Parallèlement, les contacts spatiaux entre régions d'ADN se reconfigurent, ce qui indique une altération structurelle de la régulation génique dans l'hippocampe vieillissant. Ces observations sont des associations, non des liens de causalité établis. Rien ne permet encore de déterminer si ces changements provoquent le déclin cognitif ou en sont la conséquence.
L'apport de l'étude réside dans sa précision. On savait déjà que des modifications épigénétiques surviennent dans le cerveau vieillissant. Il apparaît désormais que ces modifications coïncident avec une réorganisation de la structure tridimensionnelle du génome, précisément dans une région cérébrale fortement liée aux troubles mnésiques liés à l'âge.
Implications pour la recherche future
Ces résultats intéressent la recherche sur la maladie d'Alzheimer : l'hippocampe compte parmi les premières régions touchées par cette maladie. Si certaines modifications structurelles de l'ADN précèdent l'apparition des symptômes, elles pourraient un jour servir de marqueurs précoces. Cette hypothèse reste spéculative ; l'étude propose une cartographie observationnelle, non une intervention thérapeutique. Science la publie dans le cadre d'un numéro thématique consacré au génome 3D dans la santé et la maladie.
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