S'intéressant depuis plus de vingt ans aux neurones contrôlant les fonctions de reproduction, les scientifiques pensaient presque tout connaître de ces cellules : elles se différencient dans la "placode olfactive" - comprenez l’ébauche de nez qui apparaît au début du développement embryonnaire -, puis migrent dans le cerveau jusqu’à l’hypothalamus, pour ne s'activer qu'au moment de la puberté. C'est alors qu'elles produisent une hormone, la GnRH, qui entraîne la libération d'autres hormones responsables du fonctionnement des organes sexuels. Sauf que les scientifiques faisaient erreur sur un point : ces neurones contrôlant les fonctions de reproduction ne sont pas seulement situés dans l'hypothalamus, mais un peu partout dans le cerveau, ont découvert des chercheurs de l'Inserm. On les trouve "dans plusieurs aires cérébrales du fœtus, suggérant qu’ils pourraient avoir d’autres rôles", avancent-ils dans la revue Development.
5 fois plus de neurones sexuels que ce que l'on pensait
Comment la dissémination de ces neurones avait-elle pu échapper aux chercheurs jusqu'à présent ? En fait, la quasi totalité des études sur le sujet ont été réalisées chez la souris. Chez l'humain, les travaux sont rares. "Seules quatre études ont été publiées sur le développement des neurones chargés de réguler les fonctions de reproduction, menées sur un nombre restreint d’embryons à un stade très précoce de développement", précisent les neurobiologistes de l'Inserm dans un communiqué. C'est grâce à l'utilisation de l'immunofluorescence en 3D que ces derniers sont parvenus à en savoir plus sur la distribution de ces neurones dans le cerveau humain. Cette technique d'imagerie très précise leur a permis de rendre des tissus embryonnaires transparents et de visualiser les interactions cellulaires. Une première. "Nous avons travaillé sur des embryons humains âgés de 6 à 12 semaines, issus de dons de parents dans le cadre d’une interruption volontaire de grossesse", précisent les chercheurs.
Ces derniers ont pu observer les étapes de migration des neurones contrôlant les fonctions de reproduction au cours du premier trimestre de développement. C’est ainsi qu’ils ont constaté de manière inattendue que seul 20% de ces cellules colonisent l'hypothalamus, alors qu’une population importante occupe d’autres régions cérébrales, comme le cortex, le bulbe olfactif, l’hippocampe ainsi que certaines régions du système limbique (voir images ci-dessous, montrant le cerveau de face et de côté). Alors que les comptages réalisés dans des hypothalamus récupérés post-mortem estimaient le nombre de ces neurones à 2 000, cette étude montre qu’il en existe 8 000 de plus, répartis dans les différentes aires cérébrales.
© Filippo Casoni / Development
Des dysfonctionnements de ces neurones liés à des neuropathologies ?
Forts de ces observations, les chercheurs vont maintenant regarder de plus près ce qu’il en est chez la souris, afin d’étudier le rôle des neurones à GnRH dans ces structures impliquées dans diverses fonctions. "Il existe une imprégnation hormonale durant le développement du cerveau, prénatal et postnatal, dont un dysfonctionnement pourrait être à l’origine de certaines pathologies neurologiques et psychiatriques", propose Paolo Giacobini, chercheur du Centre de recherche Jean Pierre Aubert de Lille et responsable de ces travaux. Les scientifiques ont déjà identifié par le passé un trouble génétique lié à un défaut de migration de ces neurones (qui restent bloquées au niveau du nez) : ce syndrome, dit de Kallmann, est rare - il touche 1 naissance sur 10 000-, et se caractérise chez le patient par une absence de puberté spontanée et... la privation d’odorat.
