Les effets moléculaires de la caféine dans le cerveau

Résultats scientifiques Neuroscience, cognition

Les scientifiques décryptent les mécanismes moléculaires qui sous-tendent les effets de la caféine dans le cerveau. Ces travaux, réalisés chez la souris et publiés dans la revue The Journal of Clinical Investigation, renforcent l’idée d’un effet bénéfique de la caféine sur les fonctions cognitives.

La caféine est la substance psychoactive la plus consommée au monde. Alors que ses effets sur la vigilance et l’attention sont largement connus, les mécanisme moléculaires cérébraux associés à sa consommation régulière demeuraient peu connus jusqu’à présent.

Les scientifiques démontrent, chez la souris, qu’une consommation habituelle de caféine induit des changements moléculaires durables dans l’hippocampe, une structure essentielle à la mémoire et qui dégénère dans la maladie d’Alzheimer. Les résultats obtenus par différentes méthodes associant génomique, métabolomique et de protéomique suggèrent que la caféine favorise le traitement de l’information dans cette structure en réponse à une tache d’apprentissage, en exerçant une action concertée sur les cellules neuronales et non-neuronales. La caféine modifie de manière très importante l’épigénome hippocampique de manière différenciée selon qu’il s’agisse des cellules neuronales ou non-neuronales. Cela concoure à favoriser les processus moléculaires associée à la mémoire.

Cette étude fournit la preuve expérimentale d’un lien entre la consommation de caféine et les processus neuraux impliqués dans la mémoire et incite à décrypter plus finement les effets moléculaires de la caféine sur les différentes cellules cérébrales et à mieux comprendre le lien caféine/mémoire chez l’homme. Notamment, un potentiel effet bénéfique chez les patients atteints de maladie d’Alzheimer fait actuellement l’objet de l’essai clinique CAFCA (NCT04570085).

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© I Paiva, AL Boutillier, D Blum, Biorender
Figure : Un traitement chronique des souris par la caféine induit des modifications épigénétiques concertées dans les cellules neuronales et non neuronales, qui sous-tendent une diminution du métabolisme (énergétique et lipidique) et une augmentation des gènes et protéines impliqués dans la signalisation et la plasticité neuronales. S’ensuivent, un réglage fin du métabolisme (fine-tuning) et une augmentation de la capacité des neurones à répondre (priming) à une tâche d’apprentissage spatial.

Pour en savoir plus :
Caffeine intake exerts dual genome-wide effects on hippocampal metabolism and learning-dependent transcription.
Paiva I, Cellai L, Meriaux C, Poncelet L, Nebie O, Saliou JM, Lacoste AS, Papegaey A, Drobecq H, Le Gras S, Schneider M, Malik EM, Müller CE, Faivre E, Carvalho K, Gomez-Murcia V, Vieau D, Thiroux B, Eddarkaoui S, Lebouvier T, Schueller E, Tzeplaeff L, Grgurina I, Seguin J, Stauber J, Lopes LV, Buée L, Buée-Scherrer V, Cunha RA, Ait-Belkacem R, Sergeant N, Annicotte JS, Boutillier AL, Blum D
The Journal of Clinical Investigation 10 mai 2022. https://doi.org/10.1172/JCI149371

Contact

David Blum
Chercheur Inserm à Lille neuroscience & cognition
Anne-Laurence Boutillier
Chercheuse CNRS au Laboratoire de neurosciences cognitives et adaptatives - LNCA (CNRS/Université de Strasbourg)

laboratoire

Lille Neuroscience & Cognition (Université de Lille/Inserm)
CHU de Lille

rue Polonovski, 59000 Lille

 

Laboratoire de neurosciences cognitives et adaptatives (LNCA) -CNRS/Université de Strasbourg
Faculté de psychologie
12 rue Goethe  
67000 Strasbourg