Étudier comment les hormones affectent la santé du cerveau

Le professeur George Barreto de l'UL discute de ses recherches et de la manière dont elles pourraient contribuer à la création de nouveaux traitements pour traiter et protéger le cerveau.

Le professeur George Barreto est professeur de biologie cellulaire/immunologie à l'Université de Limerick (UL) et neuroscientifique.

En dehors du laboratoire, Barreto est doyen adjoint pour l'égalité, la diversité et l'inclusion (EDI) à la Faculté des sciences et de l'ingénierie de l'UL.

«Et j'enseigne», dit-il à SiliconRepublic.com. « J'anime des cours pour nos étudiants de premier cycle et de maîtrise, principalement sur le fonctionnement du corps, le fonctionnement des médicaments (pharmacologie) et le comportement des cellules (biologie cellulaire).

« Mon travail consiste donc en réalité à combiner trois choses : gérer mon laboratoire de recherche, enseigner à la prochaine génération de scientifiques et contribuer à la construction d’une meilleure culture universitaire. »

Ici, Barreto nous en dit plus sur son travail.

Pouvez-vous nous parler de vos recherches actuelles ?

Mon laboratoire étudie comment les hormones de notre corps, celles que nous associons habituellement au fait d'être un homme ou une femme, affectent le cerveau, et comment cela diffère entre les hommes et les femmes. Nous accordons une attention particulière à une infime partie de chaque cellule qui agit comme une batterie ou une centrale électrique. On les appelle mitochondries, et ces petites batteries ne font pas que donner de l’énergie à nos cellules. Ils aident également à décider si nos cellules restent en bonne santé ou meurent.

Nos hormones ont une grande influence sur le fonctionnement de ces centrales cérébrales. Un point clé est que ces niveaux d’hormones diminuent naturellement à mesure que nous vieillissons. Je pense que c'est peut-être l'une des principales raisons pour lesquelles des maladies comme la maladie d'Alzheimer sont plus fréquentes chez les femmes que chez les hommes.

Notre laboratoire travaille donc sur quelques questions connexes. Pourquoi le cerveau vieillissant passe-t-il de résilient à vulnérable ? Comment les hormones maintiennent-elles les cellules cérébrales en bonne santé, et pourquoi cette protection s’estompe-t-elle avec l’âge ? Comment un traumatisme crânien déséquilibre-t-il les hormones du corps et provoque-t-il une inflammation nocive dans le cerveau ?

Et enfin, je pense que la partie qui me semble la plus encourageante est la suivante : pouvons-nous prendre des médicaments qui existent déjà (et qui sont approuvés par la FDA) et les utiliser d’une nouvelle manière pour protéger le cerveau ?

Qu'est-ce qui vous a attiré vers ce domaine/sujet ?

Cela est venu d'une question que je ne pouvais tout simplement pas abandonner : pourquoi les femmes sont-elles plus durement touchées par la maladie d'Alzheimer et des maladies similaires, et pourquoi ce risque semble-t-il changer au moment de la ménopause ? Pendant longtemps, la recherche médicale a soit ignoré les différences entre les hommes et les femmes, soit les a traitées comme un détail mineur. Plus je regardais, plus je sentais que ce n’était pas un détail du tout, c’était justement le cœur du problème.

Et puis il y a les cellules de soutien du cerveau, les astrocytes. Ils m'ont fasciné depuis mes tous premiers pas dans la recherche, au Brésil, puis à Madrid, et maintenant en Irlande, et honnêtement, ils le sont toujours.

Les gens les considéraient comme le ciment qui maintient le cerveau ensemble, mais j’en suis venu à les considérer comme de véritables décideurs. Ils ont un grand mot à dire quant à savoir si le cerveau guérit ou non après un dommage. Une fois que j’ai combiné cela avec les hormones, qui s’estompent si différemment chez les hommes et les femmes, et avec ces minuscules batteries qui détiennent le pouvoir de vie et de mort sur une cellule, j’ai finalement senti que j’avais un moyen d’expliquer réellement ces différences, au lieu de simplement les pointer du doigt.

Pourquoi cette recherche est-elle importante ?

Je pense qu'il y a deux raisons. La première est très simple : à mesure que les gens vivent plus longtemps, nous sommes plus nombreux à être confrontés à des maladies comme la démence, et les femmes supportent davantage ce fardeau. Si nous pouvons réellement comprendre pourquoi la perte d'hormones rend le cerveau féminin plus vulnérable, nous pourrons commencer à concevoir des traitements adaptés à la biologie d'une personne, plutôt que de traiter tout le monde de la même manière, ce que nous faisons encore aujourd'hui.

La deuxième raison concerne davantage la situation dans son ensemble. Lorsque ces petites piles commencent à tomber en panne, ce n’est pas un problème propre à une maladie. Nous le voyons dans le vieillissement, dans les lésions cérébrales, dans l’inflammation, dans la démence. Ainsi, si nous parvenons à trouver des moyens permettant aux hormones de maintenir ces batteries en marche, nous avons trouvé quelque chose qui pourrait aider dans de nombreuses situations à la fois.

C’est exactement pourquoi nous nous concentrons sur des médicaments qui existent déjà et dont on sait déjà qu’ils sont sûrs. Prendre un médicament approuvé et lui donner un nouvel objectif est un moyen beaucoup plus rapide et moins coûteux d’atteindre les patients que d’en développer un à partir de zéro. Et pour les personnes qui souffrent actuellement, la vitesse compte.

Quelle a été l’idée/découverte la plus surprenante de votre recherche ?

La plus grande surprise a été à quel point le sexe compte, jusqu’à une seule cellule.

Nous avons tendance à supposer qu’un médicament fait à peu près la même chose chez tout le monde. Mais lorsque nous avons étudié un médicament à base d’hormone appelé tibolone, nous avons constaté qu’il agissait différemment dans les cellules prélevées sur des femmes et sur des cellules prélevées sur des hommes.

Les cellules ont réagi de manière différente, et le médicament a même restauré leur capacité naturelle de nettoyage différemment selon qu'elles étaient des hommes ou des femmes. L'idée qu'une cellule assise dans une assiette « sait » toujours si elle est mâle ou femelle et réagit différemment au même médicament en raison de cela est frappante, et c'est encore quelque chose que beaucoup de gens ne comprennent pas complètement.

Ce qui m'a encore plus surpris, c'est que cette différence se retrouve jusqu'aux minuscules batteries (mitochondries) à l'intérieur de la cellule que j'ai mentionnées plus tôt.

Nous avons découvert que, dans les cellules de soutien du cerveau (astrocytes), les mitochondries des femmes étaient plus résistantes et s'en sortaient bien mieux que celles des hommes lorsque nous les exposions à des niveaux élevés de graisses saturées, le type de stress que subit l'organisme en cas d'obésité.

En d’autres termes, les systèmes énergétiques des cellules cérébrales féminines étaient tout simplement plus résistants à cette pression. Cela m’a vraiment ouvert les yeux, car cela suggère que ces différences entre hommes et femmes ne sont pas seulement de petits détails, mais qu’elles sont profondément ancrées dans la façon dont une cellule s’alimente et se protège. Et cela renforce la raison pour laquelle nous ne pouvons pas continuer à concevoir des traitements comme s’il s’agissait d’une solution universelle.

Que pensez-vous du paysage de la recherche irlandais ? Quelles améliorations proposeriez-vous ?

Je pense que l’Irlande se trouve à un tournant vraiment intéressant. En 2024, le gouvernement a réuni ses deux principaux organismes de financement de la recherche en un seul, désormais appelé Research Ireland, qui finance désormais des travaux dans tous les domaines, des sciences et de l'ingénierie aux arts et aux sciences sociales. Je considère cela comme une bonne décision. Auparavant, certaines matières n'étaient pas correctement incluses dans le système de financement, ce qui plaçait l'Irlande en retard sur les autres pays. Pour moi, dont le travail traverse plusieurs domaines à la fois, un système qui prend véritablement en charge ce type de dialogue entre différents domaines est le bienvenu !

Il y a aussi une réelle ambition derrière cela. L'Irlande envisage d'investir dans ses universités et souhaite soutenir des milliers de nouveaux doctorants et chercheurs en début de carrière. Et pour un si petit pays, ce qui me frappe le plus, c’est le talent et les liens véritablement étroits entre le monde universitaire, l’industrie et l’industrie pharmaceutique. Honnêtement, cette combinaison est assez unique au monde et c’est en partie ce qui m’a donné envie de construire mon laboratoire ici.

Cela dit, il y a quelques points sur lesquels je voudrais insister. Premièrement, j’aimerais voir un financement plus stable et plus prévisible pour la recherche fondamentale. Le travail appliqué est extrêmement important, mais les véritables avancées majeures commencent si souvent par une science motivée par la curiosité, sans perspective commerciale évidente (et sans impact à long terme). Mon propre travail sur le tibolone a commencé exactement ainsi.

Deuxièmement, nous devons nous occuper de nos jeunes chercheurs, des doctorants, des postdoctorants, des assistants de recherche et des nouveaux chefs de groupe. L’ambition d’en former des milliers est merveilleuse, mais seulement si nous les valorisons et construisons de véritables moyens de les retenir ici, au lieu de les perdre à l’étranger.

Troisièmement, notre infrastructure. La recherche biomédicale moderne a besoin d’imagerie avancée, de puissance de calcul, de science des données et d’installations partagées, et cela nécessite des investissements continus.

Et quatrièmement, et cela me tient à cœur compte tenu de mon rôle EDI, j’aimerais que l’égalité, la diversité et l’inclusion soient traitées comme faisant partie de l’excellence en recherche, et non comme un exercice de cochage de cases à côté. Pour moi, c'est la même chose. Une participation plus large, des équipes inclusives et des structures équitables produisent simplement une meilleure science.

Mon propre domaine en est la preuve. Ignorer les différences entre les hommes et les femmes a freiné la science pendant des décennies. Ce n'est pas acceptable.

Enfin, je pense que l’Irlande est parfaitement placée pour connecter le monde universitaire, les soins de santé, l’industrie, la politique et les communautés. Dans des domaines comme la démence, la santé des femmes et la ménopause, les véritables progrès viendront des personnes travaillant au-delà de ces frontières. L'Irlande est suffisamment petite pour que l'on puisse rassembler ces gens rapidement, et suffisamment ambitieuse pour devenir un leader mondial si nous soutenons correctement ces connexions.