La suppression du gène Klotho dans le gyrus denté n’affecte pas le nombre de neurones granulaires nouvellement formés à l’âge adulte

Pourquoi le vieillissement du cerveau et la mémoire sont importants

En vieillissant, beaucoup de personnes constatent qu’il devient plus difficile d’apprendre de nouvelles informations ou de se rappeler des détails. Les scientifiques cherchent des indices biologiques qui expliqueraient ce déclin et pourraient un jour aider à protéger la mémoire. Une piste prometteuse est une hormone nommée Klotho, associée à une longévité accrue et à des capacités cognitives meilleures. Cette étude pose une question ciblée : le Klotho produit à l’intérieur d’un centre mnésique spécifique du cerveau contrôle-t-il directement le nombre de nouveaux neurones ajoutés à l’âge adulte ?

Zoom sur une porte d’entrée mnésique

Au cœur du cerveau se trouve l’hippocampe, une structure importante pour la formation des souvenirs d’endroits et d’événements. En son sein, le gyrus denté est particulier car il continue de produire des neurones tout au long de la vie. On pense que ces cellules nées à l’âge adulte aident à distinguer des expériences similaires, par exemple pour différencier deux rues proches. Des travaux antérieurs ont montré qu’augmenter les niveaux de Klotho dans l’organisme peut stimuler la naissance de nouvelles cellules hippocampiques et améliorer la mémoire chez les animaux, et que des niveaux réduits de Klotho sont liés au vieillissement et au déclin cognitif. Mais on ignorait si le Klotho produit localement par les cellules du gyrus denté est nécessaire pour ce processus, ou si le Klotho provenant d’ailleurs dans le corps joue le rôle principal.

Éteindre Klotho dans une zone cérébrale

Pour démêler ces possibilités, les chercheurs ont conçu des souris dont le gène Klotho peut être désactivé uniquement dans les cellules granulaires du gyrus denté, épargnant le reste de l’organisme. Ils ont utilisé un interrupteur génétique qui s’active à un stade particulier des cellules nouvellement formées, garantissant que Klotho disparaît de ces cellules à mesure qu’elles passent d’un état néonatal à un état plus mature. Pour suivre les nouvelles cellules, l’équipe a injecté un marqueur chimique incorporé à l’ADN lors de la division cellulaire. Les souris ont ensuite été examinées à plusieurs moments, d’un jour à quatre semaines après le marquage, afin de compter combien de nouvelles cellules apparaissaient, survivaient et mûrissaient dans le gyrus denté.

Revers précoce, rattrapage ultérieur

Les comptages ont révélé un schéma subtil mais important. Lorsque Klotho était supprimé uniquement dans les cellules du gyrus denté, on observait une diminution temporaire du nombre de jeunes neurones immatures environ une à deux semaines après leur naissance. Ces cellules présentaient des morphologies caractéristiques des premiers stades de croissance, et tous ces groupes immatures étaient réduits dans une mesure similaire. Cependant, le nombre de cellules souches donnant naissance aux nouveaux neurones, ainsi que le taux de division de ces précurseurs, n’a pas changé. La genèse de nouvelles cellules de soutien appelées gliocytes n’était pas non plus affectée. Trois à quatre semaines après le marquage, lorsque les nouvelles cellules survivantes étaient devenues matures et intégrées au réseau existant, le nombre total de neurones matures nouvellement formés chez les souris dépourvues de Klotho local était redevenu normal par rapport aux animaux témoins.

Un jeu d’équilibre dans un réseau encombré

Ces résultats suggèrent que le Klotho produit par les cellules du gyrus denté affine une phase précoce et vulnérable de la vie des nouveaux neurones, aidant une fraction d’entre eux à survivre pendant les une à deux premières semaines. En l’absence de ce soutien local, davantage de ces jeunes cellules meurent. Pourtant, le cerveau semble compenser par la suite : avec moins de concurrents pour l’espace et les connexions, les cellules restantes ont davantage de chances d’obtenir les entrées et signaux nécessaires à leur survie. Ainsi, au moment où les cellules sont pleinement matures, leur nombre global correspond à celui des souris normales. Parallèlement, le Klotho présent dans d’autres parties du corps ou du cerveau semble suffisant pour maintenir le réservoir de cellules souches et la production neuronale à long terme.

Ce que cela signifie pour une mémoire saine

Pour un public non spécialiste, le message clé est que le Klotho agit moins comme un interrupteur marche/arrêt pour la fabrication de nouvelles cellules cérébrales que comme un coach local accompagnant ces cellules durant une courte période d’entraînement cruciale. La perte de Klotho dans une région mnésique n’empêche pas les nouveaux neurones de rejoindre finalement le circuit, mais augmente les pertes précoces en chemin. Ce travail nuance notre compréhension de la manière dont les différentes sources de Klotho façonnent la plasticité cérébrale pendant le vieillissement. Il suggère que de futures thérapies devront peut-être prendre en compte à la fois le moment et le lieu de l’action du Klotho si l’objectif est de soutenir une mémoire saine chez les personnes âgées.

Citation: Kraus, P., Marunde, M., Ryzynski, A. et al. Gene deletion of Klotho in the dentate gyrus does not affect the number of adult-born granule cells. Sci Rep 16, 16415 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-54703-w

Mots-clés: Klotho, neurogénèse adulte, hippocampe, gyrus denté, vieillissement cérébral