Métabolomique et dimorphisme sexuel cérébral
Les chercheurs ont exploré le dimorphisme sexuel de trois régions cérébrales (cortex frontal, cervelet et tronc cérébral) de la souris par une approche de métabolomique ciblée. La moitié des métabolites présentait des différences de concentrations selon le sexe, ce dimorphisme étant spécifique à une seule région cérébrale pour 71% des métabolites discriminants. Il existe donc une forte spécificité régionale du dimorphisme sexuel cérébral.
Les études pré-cliniques sur des animaux mâles étaient encore, jusqu'à récemment, largement prédominantes, générant des biais lors de leur transfert vers les applications cliniques. Les réponses aux traitements sont en effet susceptibles de varier considérablement en fonction du sexe. Le développement d’une médecine plus personnalisée nécessite donc l'intégration du dimorphisme sexuel dans les modèles précliniques de maladies et des traitements. Très peu d’études ont caractérisé jusqu’à présent les bases métaboliques du dimorphisme sexuel dans le cerveau à une échelle "omique". En particulier, les variations métabolomiques et lipidomiques liées au sexe n'ont pas été cartographiées dans le cerveau.
Les chercheurs ont effectué une analyse métabolomique ciblant 188 métabolites représentatifs de diverses structures et métabolismes cellulaires dans trois régions du cerveau (cortex frontal, tronc cérébral et cervelet), chez des souris C57BL-6J de 3 mois mâles et femelles. Les résultats démontrent l'existence d'un important dimorphisme sexuel. La moitié des 129 métabolites correctement mesurés est impliquée dans ce dimorphisme sexuel du cerveau. De manière surprenante, seuls 8% de ces métabolites discriminants (hydroxyproline, créatinine, hexoses, tryptophane, thréonine et lysoPC.a.C18.2) sont communs aux trois régions, tandis que 71% d’entre eux (phosphatidylcholines, lysophosphatidylcholines, sphingomyélines, acylcarnitines, acides aminés, amines biogènes et polyamines) sont spécifiques à une seule région cérébrale, soulignant la très forte spécificité régionale du dimorphisme sexuel cérébral chez la souris.
Il sera intéressant dans le futur d’essayer de comprendre comment ce dimorphisme influence la physiopathologie des maladies neurodégénératives et les réponses thérapeutiques.
Figure : Distribution des métabolites dans les régions étudiées. La position des métabolites est déterminée en fonction des concentrations moyennes dans le tronc cérébral, le cortex frontal et le cervelet. La taille des métabolites est définie en fonction de l’importance du métabolite dans la discrimination entre les sexes.
Pour en savoir plus :
Metabolomics reveals highly regional specificity of cerebral sexual dimorphism in mice.
Chabrun F, Dieu X, Rousseau G, Chupin S, Letournel F, Procaccio V, Bonneau D, Lenaers G, Simard G, Mirebeau-Prunier D, Chao de la Barca JM, Reynier P.
Prog Neurobiol. 2019 Sep 23:101698. doi: 10.1016/j.pneurobio.2019.101698. [Epub ahead of print]