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La maladie de Parkinson est-elle la conséquence de l’évolution du cerveau humain ?

Le Parkinsonisme a été décrit uniquement dans l’espèce humaine. Bien que les primates non humains âgés puissent avoir des troubles du contrôle moteur, en aucun cas il a été identifié des anomalies type corps de Lewy dans leur cerveau.

Dans un article paru dans Movement Disorders, plusieurs experts internationaux tenant compte de cette singularité font l’hypothèse que la maladie de Parkinson serait la conséquence du développement important du télencéphale, caractéristique de l’espèce humaine.

Le poids du cerveau humain rapporté à celui du corps est 3 fois plus important que celui des primates non humains. C’est surtout la structure télencéphalique et notamment le cortex préfrontal qui s’est particulièrement développée.
Plusieurs hypothèses considèrent que cette croissance plus importante du cortex cérébral est en rapport avec un contrôle génétique différent ou une modification du régime végétarien de cueilleur à un régime plus varié. Cet hyper développement des structures corticales pourrait défavoriser les structures sous-corticales.
Ce réseau permet la réalisation de comportements dirigés vers un objectif et plus automatique. Quand le système des ganglions de la base est perturbé, il existe des difficultés à générer rapidement des séquences motrices induites par des stimuli.
Le striatum est le plus grand des ganglions de la base car il intègre des informations très variées notamment du cortex cérébral lui permettant de contrôler la planification motrice, la motivation interne, les affects et des relations avec l’environnement extérieur.
Les neurones de la substance noire compacta (SNc) innervent massivement le striatum. Cette innervation dopaminergique va jouer un rôle essentiel dans le processing des signaux corticaux fournissant des informations critiques sur le devenir et la réalisation du mouvement. Ontogénétiquement le striatum fait partie du télencéphale mais au cours de l’évolution humaine, la croissance du néocortex a été 5 fois plus importante que celle du striatum.

Les auteurs ont donc proposé que le striatum a dû faire face en réaffectant des réseaux ancestraux à de nouvelles fonctions et en augmentant le volume d’innervation. Chez les humains, un simple axone de la SNc va former un à deux millions de synapses dans le striatum, ce qui est beaucoup plus important que ceux observés chez les rongeurs.
Les auteurs de cette hypothèse suggèrent donc que cette particularité rend l’axone particulièrement vulnérable au processus dégénératif. D’autres structures cérébrales peuvent être concernées dans ce modèle avec un développement insuffisant du noyau amygdalien central, alors que le noyau amygdalien latéral plus récent dans l’évolution phylogénétique est par contre 40% plus important qu’attendu.
Quelle est la relation avec le processus physiopathologique ? De nombreux travaux ont montré que le stress oxydant au niveau de la mitochondrie jouait un rôle très important dans la pathologie parkinsonienne. Notamment, dans plusieurs formes héréditaires, des anomalies des gènes augmentant le stress ou perturbant le fonctionnement de la mitochondrie ont été identifiés.
De même, il existe des arguments épidémiologiques et expérimentaux impliquant certaines toxines environnementales et enfin la fonction mitochondriale décline avec l’âge, un des facteurs de risques importants de la maladie de Parkinson.
Plusieurs des caractéristiques des neurones dopaminergiques peuvent expliquer leur susceptibilité à la neurodégénérescence. Les neurones les plus affectés ont des potentiels d’action large, une activité de pacemaker, avec de larges oscillations dans la concentration du calcium qui peuvent fragiliser les mitochondries. Alors que les neurones dopaminergiques tegmentoventrale sont moins ramifiés avec un stress oxydant plus faible expliquant leur plus grande résistance au processus pathologique.

Les auteurs de cet article opposent leur hypothèse au modèle actuel qui veut que le processus pathologique diffuse à partir d’une porte d’entrée périphérique, gagnant le système nerveux central par voie transsynaptique, entrainant une apparition des symptômes cliniques selon une séquence stéréotypée. Celui-ci est actuellement discuté car de nombreux travaux ont montré qu’il existait des exceptions à cette règle.
L’hypothèse télencéphalique permet d’expliquer que les symptômes puissent apparaître en parallèle en fonction de facteurs locaux et propres aux patients rendant compte des différences observées.

Par le Dr Christian Geny (CHU – Montpellier) [Déclaration de liens d’intérêts]
Article commenté :
Parkinson’s Disease: Is It a Consequence of Human Brain Evolution?
Diederich NJ, James Surmeier D, Uchihara T et al.
Mov Dis. 2019 ; 34:453-59
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