​Le cerveau est un consommateur d’énergie vorace. Son métabolisme énergétique est régulé par une coopération étroite entre les neurones et d’autres cellules, les astrocytes. Ces dernières, avec leur structure en étoile, chaperonnent les neurones. Elles ont ainsi un rôle de protection mais détiennent aussi leur propre rôle fonctionnel et participent, notamment, à la neurotransmission et au maintien de la barrière hémato-encéphalique. Alors que les neurones produisent leur énergie par la phosphorylation oxydative[1], les astrocytes dégradent le glucose essentiellement par la glycolyse[2]. L’explication de cette préférence se trouve dans la composition de la mitochondrie, la centrale de production énergétique.

« La mitochondrie des neurones est plus efficace que celle des astrocytes et produit moins d’espèces réactives de l’oxygène, délétères pour la cellule », raconte Gilles Bonvento, chercheur à MIRCen (CEA-I2BM). Son équipe, en collaboration avec l’Université de Salamanque, en Espagne, et le campus biomédical de Cambridge, en Grande Bretagne, ont montré que des différences structurales entre les deux procédés de production d’énergie expliquent cette disparité. « Un des complexes de la chaîne respiratoire (le complexe I) est libre dans les astrocytes alors qu'il est organisé en supercomplexes dans les neurones », précise le biologiste. Ainsi, la composition des sous-unités des complexes qui forment la chaîne respiratoire des mitochondries oriente la préférence métabolique des cellules. Une information clé dans le contexte des maladies neurodégénératives qui présentent toutes des déficits du fonctionnement de ces cellules productrices d’énergie.