Actualité | Une nouvelle étude montre que les cellules immunitaires et la protéine RANK contribuent à réguler la fertilité

Actualité | Une nouvelle étude montre que les cellules immunitaires et la protéine RANK contribuent à réguler la fertilité

Une nouvelle étude a montré que les cellules immunitaires du cerveau et une protéine appelée RANK pourraient jouer un rôle clé dans le déclenchement de la puberté et la capacité reproductive. Selon les chercheurs, cette découverte apporte un nouvel éclairage sur la régulation de la reproduction et pourrait révéler de nouvelles cibles pour le diagnostic et le traitement de certains troubles endocriniens et de l’infertilité.

L’étude a été menée par une équipe du Centre national espagnol de recherche sur le cancer (Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas, CNIO) et publiée dans Science.

Le déclenchement de la puberté dépend de l’axe hypothalamo-hypophyso-gonadique

La puberté humaine débute dans le cerveau. Plus précisément, certains neurones de l’hypothalamus libèrent la gonadolibérine (GnRH), qui active ensuite l’hypophyse située à la base du crâne. Celle-ci sécrète d’autres hormones qui amorcent la maturation des gonades, c’est-à-dire les ovaires ou les testicules.

Ce système de régulation, appelé axe hypothalamo-hypophyso-gonadique (HPG), est un mécanisme endocrinien essentiel au contrôle de la fonction reproductive.

Des recherches antérieures avaient établi que d’autres neurones régulaient les neurones à GnRH, mais cette nouvelle étude met en évidence un acteur jusque-là méconnu du système : les cellules immunitaires du système nerveux central.

La microglie contribue à réguler l’axe reproducteur

L’équipe a découvert que la microglie cérébrale pouvait réguler la fonction des neurones à GnRH.

Les cellules microgliales sont d’importantes cellules immunitaires du système nerveux central. Leur principale fonction consiste à éliminer les menaces potentielles et les molécules devenues inutiles, contribuant ainsi à la stabilité du système nerveux.

Eva González-Suárez, responsable de l’étude et directrice du programme de biologie des cellules cancéreuses du CNIO, a souligné l’importance du fait que les cellules participant à la régulation de la fertilité soient des cellules immunitaires plutôt que des neurones.

L’étude a également montré que la microglie régulait l’activité des neurones à GnRH en exprimant la protéine RANK.

RANK était jusqu’ici principalement connue pour son rôle dans le remodelage osseux et joue également un rôle important dans la glande mammaire. En 2010, l’équipe de González-Suárez a découvert que RANK jouait un rôle clé dans le développement du cancer du sein.

La perte de RANK provoque des anomalies de la fonction reproductive

Dans des modèles animaux, les chercheurs ont supprimé l’expression de RANK afin d’en observer les effets sur le système reproducteur.

La suppression de la signalisation RANK a fortement altéré la fonction reproductive chez les animaux mâles comme femelles.

Les animaux nés sans RANK, ou chez lesquels cette protéine avait été supprimée avant la puberté, présentaient des taux d’hormones sexuelles nettement plus faibles, développaient un hypogonadisme et n’entraient pas normalement dans la puberté.

Lorsque RANK était supprimée chez des animaux sexuellement matures, ceux-ci devenaient infertiles en l’espace d’un mois.

Ces résultats indiquent que la signalisation RANK joue un rôle important dans le maintien d’une fonction reproductive normale.

L’étude identifie des mutations génétiques associées chez l’humain

Pour déterminer si ce mécanisme intervient dans la fertilité humaine, l’équipe a réalisé une analyse génétique d’échantillons provenant de patients atteints d’hypogonadisme hypogonadotrope congénital.

Cette maladie rare entraîne généralement une puberté tardive ou absente et une infertilité. Les recherches antérieures l’attribuaient principalement à un dysfonctionnement des neurones à GnRH ou à des anomalies de molécules associées.

La nouvelle étude a mis en évidence des mutations du gène codant RANK chez certains patients.

Selon les chercheurs, RANK pourrait ainsi constituer non seulement une cible thérapeutique potentielle contre les troubles endocriniens et l’infertilité, mais aussi un biomarqueur candidat pour diagnostiquer l’hypogonadisme hypogonadotrope congénital.

Des effets possibles sur plusieurs systèmes neuroendocriniens

González-Suárez a déclaré que la découverte selon laquelle la microglie régule les « neurones reproducteurs » par la signalisation RANK était entièrement nouvelle.

Elle a ajouté que ce mécanisme pourrait ne pas se limiter à l’axe reproducteur et toucher d’autres systèmes neuroendocriniens, notamment ceux qui contrôlent l’appétit et la satiété, ainsi que l’axe de réponse au stress.

S’il est confirmé, ce mécanisme pourrait permettre de mieux comprendre les interactions entre les systèmes immunitaire et neuroendocrinien.

Une collaboration interdisciplinaire à l’origine de cette avancée

L’équipe a également souligné que ces résultats étaient issus d’une collaboration interdisciplinaire.

Alejandro Collado, premier auteur et chercheur au CNIO, a indiqué que l’étude était partie d’une question soulevée dans sa thèse de doctorat : RANK joue-t-elle un rôle dans le développement de la glande mammaire pendant la puberté ?

Au fil des travaux, l’équipe a compris que cette question concernait le système reproducteur, les neurosciences et les cellules cérébrales, ce qui l’a conduite à collaborer avec des chercheurs de différentes disciplines.

Les établissements participants comprenaient l’Université de Cordoue et l’Institut de recherche biomédicale Maimónides (IMIBIC) en Espagne, l’Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm), l’Institut de biomédecine de Séville (IBiS) en Espagne et le Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV) en Suisse.

Selon Collado, cette collaboration interdisciplinaire a conduit l’équipe à des conclusions qu’elle n’aurait pas pu anticiper et lui a fourni de nouvelles techniques et de nouveaux outils pour ses futurs travaux.

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