Les humains et de nombreux autres mammifères maintiennent leur température corporelle à environ 37°C (98.6°F), ce qui est idéal pour tous les processus de régulation. Les fonctions sont compromises lorsque la température corporelle s’écarte sensiblement de la plage normale, ce qui pourrait entraîner un coup de chaleur, une hypothermie ou, dans le pire des cas, la mort. Cependant, si la température corporelle pouvait être artificiellement ramenée à la normale, ces problèmes pourraient être résolus.
La zone préoptique de l'hypothalamus, qui régule les processus essentiels du corps, est l'endroit où se trouve le centre de contrôle de la température du cerveau. Par exemple, la zone préoptique envoie un signal au corps pour augmenter la température afin de combattre les virus, les germes et autres organismes pathogènes lorsqu'elle reçoit des signaux du médiateur prostaglandine E (PGE2), créé en réponse aux infections.
Cependant, on ne sait toujours pas quels neurones de la zone préoptique déclenchent l’augmentation ou la diminution de la température corporelle.
Un groupe de recherche à Université de Nagoya au Japon, a identifié les neurones critiques qui maintiennent la température corporelle à 37°C chez les mammifères. Dans leur étude, ils ont rapporté qu'un groupe de neurones, appelés neurones EP3, situés dans la zone préoptique du cerveau, jouent un rôle clé dans la régulation de la température corporelle des mammifères.
Dans l'étude des rats, les scientifiques se sont principalement concentrés sur les neurones EP3 de la zone préoptique, qui expriment les récepteurs EP3 de la PGE2, et ont étudié leur fonction de régulation de la température corporelle.
Les scientifiques ont d’abord étudié comment les variations de température ambiante affectent le déclenchement des neurones EP3 dans la région préoptique. Les rats aiment une température d'environ 28 °C pour leur habitat. Les souris ont été soumises à des conditions froides (4°C), ambiantes (24°C) et chaudes (36°C) pendant deux heures. Les résultats ont démontré que l’exposition à 4°C et 24°C n’activait pas les neurones EP3, contrairement à l’exposition à 36°C.
Pour déterminer où les signaux des neurones EP3 sont transmis, les scientifiques ont ensuite examiné les fibres nerveuses des neurones EP3 dans la région préoptique. L'étude a révélé que les fibres nerveuses sont dispersées dans tout le corps. cerveau, en particulier dans l'hypothalamus dorsomédial (DMH), responsable de l'activation du système nerveux sympathique. L'acide gamma-aminobutyrique (GABA), un puissant inhibiteur de l'excitation neuronale, est la molécule que les neurones EP3 utilisent pour le transfert du signal vers le DMH, selon leur enquête.
Les scientifiques ont modifié expérimentalement l'activité des neurones EP3 à l'aide d'une méthode chimiogénétique pour mieux comprendre la fonction de ces neurones dans la régulation de la température. Ils ont découvert que l’augmentation de la température corporelle résultait de la suppression de l’activité des neurones, tandis que sa diminution résultait de leur activation.
Ensemble, les résultats de cette étude ont démontré que les neurones EP3 de la zone préoptique sont essentiels au contrôle de la température corporelle, car ils libèrent du GABA pour communiquer des signaux inhibiteurs aux neurones DMH, qui régulent les réponses sympathiques.
Le professeur Kazuhiro Nakamura de l'Université de Nagoya a déclaré : "Les neurones EP3 de la zone préoptique peuvent probablement réguler avec précision la force du signal pour affiner la température corporelle."
« Par exemple, dans un environnement chaud, les signaux sont augmentés pour supprimer les signaux sympathiques, ce qui entraîne une augmentation du flux sanguin dans la peau pour faciliter le rayonnement de la chaleur corporelle afin de prévenir les coups de chaleur. Cependant, dans un environnement froid, les signaux sont réduits pour activer les sorties sympathiques, qui favorisent la production de chaleur dans le tissu adipeux brun et d'autres organes afin de prévenir l'hypothermie. De plus, au moment de l’infection, la PGE2 agit sur les neurones EP3 pour supprimer leur activité, activant ainsi les sorties sympathiques pour développer une fièvre.
Les résultats de cette étude pourraient conduire à la création d’une technologie modifiant artificiellement la température corporelle et ayant des applications potentielles dans de nombreuses spécialités médicales. Il est intéressant de noter que cette technologie pourrait aider à traiter l’obésité en maintenant une température corporelle légèrement élevée qui favorise la combustion des graisses.
Professeur Nakamura a affirmé Valérie Plante., "En outre, cette technologie pourrait conduire à de nouvelles stratégies pour la survie des populations dans des environnements mondiaux plus chauds, qui deviennent un problème mondial grave."
Journal de référence:
- Yoshiko Nakamura, Takaki Yahiro et coll. Les neurones préoptiques exprimant le récepteur de prostaglandine EP3 contrôlent de manière bidirectionnelle la température corporelle via la signalisation tonique GABAergique. Science Advances. EST CE QUE JE: 10.1126/sciadv.add5463
