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Une des fonctions physiologiques cruciales de l’organisme est la gestion du système cardiovasculaire. L’acheminement du flux sanguin nécessaire à la perfusion des principaux tissus organiques, et la régulation de son débit et de sa pression, doivent être rigoureusement maîtrisés. Jusqu’à maintenant, les scientifiques n’avaient pas identifié le régulateur de ce système. Mais récemment, une équipe de chercheurs a identifié, chez le rat, des cellules cérébrales spécifiques agissant comme le centre de commande principal de ces différentes fonctions.

Une équipe de scientifiques australiens, français, néo-zélandais et britanniques a découvert un groupe de cellules cérébrales fonctionnant comme un contremaître du système cardiovasculaire, en organisant le contrôle du flux sanguin dans différentes parties du corps.

La découverte, publiée dans la revue  Journal of Physiology, pourrait permettre de comprendre comment les problèmes cardiovasculaires tels que l’hypertension artérielle et l’insuffisance cardiaque sont gérés par le cerveau.

En utilisant des virus génétiquement modifiés lors d’essais sur des rats, les chercheurs ont été capables de rendre les cellules cérébrales qui régissent le flux sanguin visibles au microscope. Cela leur a permis de rattacher, pour la première fois, les connexions des cellules à plusieurs parties du système cardiovasculaire.

Gestion du système cardiovasculaire : un centre de commande dans le cerveau

Ils ont identifié un groupe de cellules critique dans la partie la plus ancienne du cerveau sur le plan de l’évolution, la moelle allongée (medulla oblongata), qui connecte plusieurs éléments cardiovasculaires, suggérant un rôle prééminent pour ces cellules. Dans une étude de suivi, l’équipe a rendu ces mêmes cellules cérébrales sensibles à la lumière laser (une technique appelée « optogénétique »), leur permettant de contrôler leur activité.

cerveau moelle allongee

Un groupe de neurones spécifiques situés dans la medulla oblongata agissent comme le contrôleur principal du système cardiovasculaire et de la distribution du sang dans l’organisme. Crédits : Joseph H Volker

Les scientifiques ont constaté que les cellules cérébrales exerçaient simultanément une influence sur plusieurs régions du corps, y compris le cœur et les vaisseaux sanguins des membres antérieurs et postérieurs, ce qui suggère que la fonction de ces cellules est de coordonner l’activité dans l’ensemble du système cardiovasculaire.

Le professeur Simon McMullan, qui a dirigé l’équipe de l’Université Macquarie, déclare que l’étude révèle comment le cerveau dirige le flux sanguin vers différentes parties du corps, une découverte qui laisse perplexes les neuroscientifiques travaillant sur la question depuis de nombreuses années.

Sur le même sujet : Des scientifiques fabriquent des vaisseaux sanguins à partir de tissus de cadavres et les ramènent à la vie chez des patients vivants

connexions cellules systeme cardiovasculaire

L’utilisation de virus génétiquement modifiés a permis de rendre visibles les cellules cibles au microscope, et de mettre en évidence les différentes connexions synaptiques impliquées dans le processus de contrôle du système cardiovasculaire. Crédits : David G.S. Farmer et al. 2019

« Nous avons constaté que les cellules du cerveau transmettaient leur message à de nombreuses cibles différentes afin de coordonner le contrôle global du flux sanguin » explique McMullan. « Le contrôle du cerveau sur votre cœur et vos vaisseaux sanguins est essentiel à votre survie. Le simple fait de passer de la position couchée à la position assise peut entraîner d’énormes changements dans le flux sanguin qui, s’ils ne sont pas contrôlés, pourraient menacer votre capacité de rester conscient, et donc vivant ».

Le professeur Robin McAllen, qui dirige l’équipe du Florey Institute of Neuroscience and Mental Health, conclut : « Le corps doit orchestrer des demandes concurrentes de sang provenant de différents tissus à différents moments. Nous avons découvert des contrôleurs principaux du système cardiovasculaire, qui régulent le cœur et les vaisseaux sanguins en même temps ».

Source : Journal of Physiology

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