L'injection d'algues dans des têtards étouffés redonne vie à leurs cellules cérébrales

(Ozugur et al., iScience, 2021)

Les microalgues et des types particuliers de bactéries ont le pouvoir de souffler de grandes quantités d'oxygène dans l'atmosphère. En fait, ces organismes sont considérés comme lesprincipale raison pour laquelle notre planète a commencé à héberger de l'air oxygéné.

De nouvelles recherches suggèrent que cette respiration vitale fonctionne également à une échelle beaucoup plus petite.

Lorsque des algues vertes et des cyanobactéries ont été injectées dans le cerveau d'une grenouille africaine à griffes ( Xénope laevis ) têtards, on a découvert qu'ils redonnaient vie aux neurones affamés d'oxygène des têtards, presque comme la RCP interne.



Les mesures dans le cerveau des têtards ont montré une augmentation de l'oxygène local lorsque des algues vertes ou des cyanobactéries étaient présentes et photosynthétisées sous la lumière.

Encore plus incroyable, lorsque les grenouilles ont été privées d'oxygène jusqu'à ce que leurs neurones se taisent, les micro-organismes de leur cerveau ont pu redémarrer et sauver l'activité neuronale du bord du gouffre.

«À l'avenir, les micro-organismes phototrophes pourraient fournir un nouveau moyen d'augmenter directement les niveaux d'oxygène dans le cerveau de manière contrôlée dans des conditions écophysiologiques particulières ou à la suite de troubles pathologiques», les auteurs écrivez .

Mais cette étude n'est qu'une preuve de principe. L'espoir est que ce type de traitement puisse un jour aider les humains à se remettre d'un accident vasculaire cérébral ou à voyager dans des environnements sans oxygène. Pour l'instant, cependant, cela reste une possibilité très éloignée.

Le cerveau des vertébrés ne peut pas rester sans oxygène très longtemps avant que des dommages irréversibles ne commencent à se produire. Au repos, le cerveau du vertébré moyen consomme entre 2 et 8 pour cent de l'oxygène disponible du corps.

Le cerveau humain est la seule véritable exception, consommant 20% de l'oxygène du corps, bien qu'il n'occupe que 2% de notre corps.

Le résultat est que si nous ne respirons pas pendant cinq minutes ou plus, nous pouvons étouffer les neurones de nos caboches pour de bon - ce qui signifie qu'il n'est pas possible de mener ce genre d'expériences chez l'homme.

Des organoïdes ou de petites tranches de cerveau humain pourraient d'abord être testés en laboratoire. Mais même si cela fonctionne, et malgré les découvertes réussies chez les grenouilles, cette idée folle pourrait tout simplement ne jamais fonctionner pour notre propre espèce.

Après tout, les têtards sont transparents, ce qui signifie que la lumière du soleil peut facilement passer à travers leur peau dans leur cerveau, permettant aux algues ou aux bactéries de photosynthétiser et de produire des quantités d'oxygène robustes et constantes. L'élément est ensuite transporté autour du corps de la grenouille via le système cardiovasculaire.

Mais le crâne humain n'est pas transparent, ce qui signifie que nous aurions besoin de trouver un autre moyen théorique de déclencher des organismes photosynthétiques dans notre cerveau pour produire la bonne quantité d'oxygène.

Par exemple, les auteurs suggèrent plutôt d'injecter les micro-organismes dans le système cardiovasculaire. Si les micro-organismes sont en circulation, circulant dans vos veines et artères sous la peau, ils recevront théoriquement plus de lumière solaire.

L'équipe admet ce concept est 'très innovant' et 'potentiellement préjudiciable'. Si les micro-organismes deviennent incontrôlables, ils pourraient très bien obstruer nos vaisseaux sanguins.

De plus, en tant que neuroscientifique Diana Martinez averti Le scientifique , si trop d'oxygène est produit, cela peut être tout aussi dangereux que la privation d'oxygène.

'Ainsi', Martinez, qui n'a pas participé à l'étude, expliqué , 'l'incapacité à contrôler correctement les niveaux d'oxygène grâce à l'utilisation de ces organismes photosynthétiques serait donc tout aussi préjudiciable que l'hypoxie elle-même.'

En d'autres termes, ce n'est pas parce que c'est possible chez les grenouilles que cela vaut le risque chez les humains.

L'étude a été publiée dans iScience .

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