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Tant de personnes dans le monde – en particulier pendant la pandémie actuelle souffrent de stress chronique. Ce n’est pas le simple resserrement de nos mâchoires ou la tension dans l’estomac qui passe lorsque le danger ou l’inquiétude disparaissent, mais le stress à long terme qui peut conduire à des maladies métaboliques et accélérer les maladies du vieillissement et même à des troubles psychologiques plus graves.

Les manifestations physiques du stress proviennent de la région de l’hypothalamus du cerveau et se déplacent le long d’un soi-disant «axe de stress» qui se termine dans les glandes surrénales au-dessus de chaque rein. Les surrénales peuvent changer de taille visiblement en cas d’exposition au stress chronique et produire la principale hormone du stress appelée cortisol, qui augmente les sucres (glucose) dans la circulation sanguine, améliore l’utilisation du glucose par le cerveau et augmente la disponibilité de substances qui réparent les tissus. Le cortisol freine également les fonctions qui seraient non essentielles ou néfastes dans une situation de combat ou de fuite lorsque l’axe de stress est continuellement activé, des changements se produisent dans les cellules et les organes en cours de route, et sa production excessive contribue alors de manière significative aux symptômes de stress chronique.

Les scientifiques de l’Institut Weizmann des Sciences de Rehovot et de l’Institut Max Planck de Psychiatrie en Allemagne ont utilisé une nouvelle technologie pour visualiser l’ensemble de l’axe de stress comme jamais auparavant. Leurs résultats, qui viennent d’être publiés dans la revue Science Advances, pourraient être pertinents pour un certain nombre de maladies liées au stress, de l’anxiété et la dépression au syndrome métabolique et au diabète.

La nouvelle étude, dirigée par le Dr Juan Pablo Lopez, chercheur postdoctoral dans le laboratoire de neurobiologie commun du professeur Alon Chen de l’Institut Rehovot et de Max Planck, a utilisé une technique relativement nouvelle qui permet aux chercheurs d’identifier les différences entre tous les types de cellules dans un tissu. Le stress chronique peut finalement affecter toutes les parties du corps et ouvrir la porte à de nombreux problèmes de santé. La nouvelle étude, parce qu’elle examine l’ensemble de l’axe, d’une part, et l’a mappé au modèle d’expression génique de ses cellules individuelles, d’autre part, devrait fournir une mine de nouvelles informations et un aperçu des mécanismes derrière le axe de contrainte. «La plupart des recherches dans ce domaine se sont concentrées sur les schémas de stress chronique dans le cerveau», a noté Chen. «En plus de présenter une éventuelle nouvelle cible pour traiter les maladies liées au stress chronique, cette méthode est quelque chose comme l’identification des fruits individuels dans un bol de salade de fruits – plutôt que les méthodes standard de transformer cette salade de fruits en un «smoothie» et d’essayer ensuite d’identifier les caractéristiques moyennes de tous les fruits ensemble. Mais dans ce cas, la tâche était beaucoup plus complexe que de séparer les pommes des oranges. Pablo Lopez et l’équipe ont cartographié tout le parcours de l’axe de stress, vérifiant les activités de nombreuses cellules individuelles tout au long de la route, puis ont mené cette analyse sur deux ensembles de souris – une non stressée et une exposée à un stress chronique.

Au total, l’équipe a cartographié 21 723 cellules le long des trois points de cet axe et a comparé les résultats des deux séries de souris. Ils ont noté qu’à mesure que le message de stress se déplaçait d’un organe à l’autre, l’expression des gènes dans les cellules et les tissus eux-mêmes subissait de plus grands changements. L’équipe a trouvé 66 gènes qui ont été modifiés entre des souris normales et stressées dans l’hypothalamus, 692 dans l’hypophyse et un énorme 922 dans les surrénales – et c’est ici que les chercheurs ont noté les altérations les plus significatives parmi les différentes cellules.

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La résolution sans précédent de la technique a permis aux chercheurs d’identifier, pour la première fois, une sous-population de cellules surrénales qui pourraient jouer un rôle crucial dans la réponse au stress et l’adaptation. Il s’agissait de cellules endocrines situées dans la couche externe appelée cortex surrénalien. Entre autres, l’équipe a identifié un gène connu sous le nom d’Abcb1b et a constaté qu’il était surexprimé dans ces cellules dans des situations de stress. Ce gène code une pompe dans la membrane cellulaire qui expulse les substances de la cellule, et les scientifiques pensent qu’il joue un rôle dans la libération de cortisol. «Si des hormones de stress supplémentaires sont créées, la cellule a besoin de valves de libération supplémentaires pour laisser passer ces hormones», a expliqué Pablo Lopez.

Les résultats chez la souris sont-ils pertinents pour les humains? En collaboration avec des chercheurs d’hôpitaux universitaires au Royaume-Uni, en Allemagne, en Suisse et aux États-Unis, les scientifiques ont obtenu des glandes surrénales qui avaient été prélevées sur des patients pour soulager les symptômes de la maladie de Cushing. Bien que la maladie soit le résultat d’une croissance de l’hypophyse, le résultat peut être identique au stress chronique – gain de poids et syndrome métabolique, hypertension artérielle et dépression ou irritabilité. Dans certains cas, il est traité en enlevant les glandes surrénales, réduisant ainsi la charge hormonale de stress des patients. En effet, les cellules des glandes surrénales de ces patients présentaient une image similaire à celles des souris du groupe de stress chronique.

Le gène qu’ils avaient identifié était connu des chercheurs à partir d’études précédentes sur la génétique de la dépression. Il a été constaté que ce gène est polymorphe – ayant plusieurs variantes – et qu’au moins une version est liée à un risque plus élevé de dépression. Le groupe a analysé l’expression de cette variante dans des tests sanguins prélevés sur un groupe de sujets souffrant de dépression et soumis à un stress temporaire. Ils ont constaté que certaines variantes affectent en effet la façon dont les glandes surrénales gèrent les signaux de stress descendant dans l’axe.



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