Une étude suisse, publiée en octobre 2021 dans la revue Molecular Psychiatry, a identifié deux biomarqueurs sanguins qui permettent de distinguer des groupes distincts de personnes atteintes de la maladie.

Cette étude, menée par Kim Do du Département de psychiatrie du CHUV-UNIL (Lausanne, Suisse) et ses collègues, est centrée sur les mitochondries des neurones à parvalbumine.

Anomalie du système antioxydant

Les mitochondries sont des organelles responsables de produire l’énergie pour les cellules. Pour ce faire, elles utilisent de l’oxygène et relâchent des molécules très oxydantes appelées radicaux libres. Ces molécules sont rapidement éliminées afin de ne pas causer des dégâts irrémédiables par oxydation, le stress oxydatif. C’est le système antioxydant qui se charge de cette tâche. Le cerveau, en tant que grand producteur de radicaux libres est très sensible aux dérégulations du système antioxydant.

« Nos dernières décennies de recherche ont permis d’identifier qu’une molécule du système antioxydant, le glutathion, est déficiente chez les patient-es schizophrènes. Son manque mène à une altération des neurones à parvalbumine, un type de neurone directement impliqué dans toutes les fonctions cognitives du cerveau, donc de la pensée », explique Kim Do.

Ces travaux ont permis de générer un modèle animal de « schizophrénie » où le niveau de glutathion cérébral est très bas. « De tels modèles animaux ne visent pas à imiter la maladie humaine dans toute sa complexité, mais à reproduire une anomalie typique et ses conséquences. »

Identification des biomarqueurs

Ce modèle a permis d’observer que des mitochondries non fonctionnelles s’accumulent dans les neurones à parvalbumine du cortex préfrontal. « Normalement, elles sont éliminées ou recyclées. Le système de nettoyage n’est donc vraisemblablement plus fonctionnel chez ce modèle de schizophrénie », explique Inès Khadimallah, première auteure de l’étude.

Vers un traitement spécifique ?

Pour tenter d’intervenir directement sur les radicaux libres produits par les mitochondries, les neuroscientifiques ont montré que les altérations de deux molécules, miR137 et COX6A2, peuvent être complètement corrigées par un composé antioxydant ciblant les mitochondries, le MitoQ. Les chercheurs ont pu démontrer que le traitement avec le MitoQ augmente également la survie et la fonctionnalité des neurones à parvalbumine du cortex préfrontal.

« Compte tenu de ces résultats encourageants, ce composé va être testé chez l’humain comme traitement additionnel dans la phase précoce de la maladie. Une avancée importante ! », se réjouit la chercheuse.

Deux fondements neurobiologiques chez l’humain

En analysant le sang de personnes ayant un diagnostic de psychose, les neuroscientifiques ont pu déterminer les taux de miR137 et de COX6A2 cérébraux et démontrer qu’il existe, dans la grande hétérogénéité de symptômes de la schizophrénie, deux groupes distincts de patients, avec ou sans problèmes de mitochondries.

L’anomalie des mitochondries est associée à des troubles cognitifs et à leurs symptômes cliniques correspondants : une perte d’autonomie et une baisse des aptitudes sociale. « Les patients-es souffrant d’un défaut mitochondrial ont des symptômes cliniques plus sévères que les autres », résume Inès Khadimallah.

« L’étude révèle des biomarqueurs qui permettraient de sélectionner avec pertinence les patients susceptibles de bénéficier d’un traitement ciblant la dérégulation des mitochondries cérébrales », conclut le communiqué des chercheurs.

« Nos travaux ouvrent la voie à un diagnostic de précision ainsi qu’à un traitement précoce et individualisé pour les sujets à haut risque clinique », ajoute Kim Do.

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