Une carte spatiale haute résolution de l'hypothalamus humain permet d'identifier des cellules spécifiques, de déterminer leur emplacement exact et d'analyser leurs cellules voisines. L'atlas cellulaire, appelé Hypomap, développé par des chercheurs de l'Institut Max Planck pour la recherche sur le métabolisme à Cologne et à l'Université de Cambridge, est mis à la disposition de la communauté scientifique et pourrait aider le développement de nouveaux médicaments pour lutter contre l'obésité et le diabète.
L'hypothalamus est une région centrale du cerveau qui contrôle les fonctions vitales telles que le sommeil, la température corporelle, la faim et la soif. Parce que le cerveau humain est difficile à étudier, beaucoup de connaissances sur l'hypothalamus sont basées sur des études chez la souris et constituent la base de la recherche sur les médicaments anti-obésité.
« Nous savons que les soi-disant agonistes du GLP-1 tels que le sémaglutide aident chez l'homme, mais pour comprendre exactement comment ils fonctionnent et éventuellement réduire les effets secondaires, nous devons mieux connaître l'hypothalamus auteurs de l'étude.
En combinant leurs propres données avec des informations de l'atlas de cellules humaines, les chercheurs ont analysé un total de 11 cerveaux humains. Ils ont créé une carte détaillée de l'hypothalamus, montrant où chaque cellule est située et quels gènes y sont exprimés au niveau des cellules individuelles. En utilisant l'hypomap, ils ont pu en savoir plus sur les neurones et les circuits qui régulent l'appétit et l'apport alimentaire, et identifier les cellules qui répondent aux nouvelles classes de médicaments pour le diabète et l'obésité.
Leur article est publié dans la revue Nature.
Comparaison de la souris et du cerveau humain
La comparaison avec un atlas de cellules de souris montre que l'hypothalamus humain et de souris présente des similitudes, mais aussi des différences importantes. Par exemple, certains neurones de souris ont des récepteurs du GLP-1 qui sont absents chez l'homme. « Notre carte de l'hypothalamus humain est cruciale pour la recherche fondamentale. Nous pouvons maintenant analyser spécifiquement les cellules nerveuses du cerveau de souris qui se trouvent également chez l'homme », explique Jens C. Brüning, directeur du Max Planck Institute for Metabolism Research.
Giles Yeo, un autre leader de l'étude, souligne: « Hypomap confirme ce que nous savions sur le rôle important du cerveau dans le contrôle du poids corporel, et nous a également permis d'identifier de nouveaux gènes liés à l'obésité. »
L'atlas cellulaire sera mis à la disposition de la communauté de recherche et sera une ressource précieuse pour le développement de médicaments et d'autres études. « C'est une étape importante, mais nous avons encore un long chemin à parcourir. L'atlas lui-même est d'une grande valeur. Les prochaines étapes vitales sont de comprendre comment l'hypothalamus change chez les personnes en surpoids ou en insuffisance pondérale », a déclaré John A. Tadross, l'un des chercheurs principaux de l'Université de Cambridge. « Ces connaissances pourraient transformer notre compréhension de la santé métabolique et nous aider à cibler plus efficacement les thérapies. »