Publié le 14 octobre 2025 15:10:00. Des chercheurs japonais ont mis au point de nouvelles molécules dérivées de la vitamine K capables de stimuler la croissance de nouvelles cellules nerveuses, ouvrant ainsi une voie prometteuse pour le traitement des maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson.
- De nouveaux analogues de la vitamine K se sont révélés trois fois plus efficaces pour induire la différenciation des cellules progénitrices neurales en neurones que la vitamine K naturelle.
- L’équipe de recherche a identifié un mécanisme par lequel la vitamine K agit sur les récepteurs métabotropiques du glutamate (mGluR1) pour favoriser la croissance neuronale.
- Un composé hybride combinant vitamine K et acide rétinoïque a démontré une efficacité particulièrement élevée, multipliant par trois la différenciation neuronale.
Les maladies neurodégénératives, telles que la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson et la maladie de Huntington, se caractérisent par une détérioration progressive et irréversible des neurones. Cette perte de cellules cérébrales entraîne des conséquences graves, notamment des troubles de la mémoire, des déficiences cognitives et des difficultés motrices, affectant considérablement la qualité de vie des patients et les rendant souvent dépendants d’une assistance continue. Si les traitements actuels peuvent atténuer certains symptômes, ils ne parviennent pas à stopper ou à inverser la progression de ces maladies, soulignant l’urgence de trouver de nouvelles approches thérapeutiques.
Une stratégie prometteuse consiste à stimuler la différenciation neuronale, c’est-à-dire le processus de formation de nouveaux neurones capables de remplacer ceux qui ont été perdus. La vitamine K, un nutriment liposoluble bien connu pour son rôle essentiel dans la coagulation sanguine et la santé osseuse, a récemment suscité l’intérêt des scientifiques en raison de son influence potentielle sur le développement et la protection des cellules cérébrales. Cependant, les formes naturelles de vitamine K, comme la ménaquinone 4 (MK-4), pourraient ne pas être suffisamment puissantes pour être utilisées efficacement dans des thérapies régénératives.
Dans une étude révolutionnaire publiée dans ACS Chemical Neuroscience, des chercheurs du Département des biosciences et de l’ingénierie de l’Institut de technologie Shibaura au Japon, dirigés par le professeur associé Yoshihisa Hirota et le professeur Yoshitomo Suhara, ont créé et testé de nouveaux analogues de la vitamine K dotés d’effets neuroactifs plus puissants. L’équipe a également mis en évidence un mécanisme précis par lequel la vitamine K favorise la différenciation neuronale.
Le Dr Hirota explique :
« Les analogues de la vitamine K nouvellement synthétisés ont démontré une puissance environ trois fois supérieure pour induire la différenciation des cellules progénitrices neurales en neurones par rapport à la vitamine K naturelle. Puisque la perte neuronale est une caractéristique des maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer, ces analogues pourraient servir d’agents régénérateurs qui aident à reconstituer les neurones perdus et à restaurer la fonction cérébrale. »
Pour renforcer l’impact biologique de la vitamine K, l’équipe a produit 12 analogues hybrides en la combinant avec de l’acide rétinoïque (un métabolite actif de la vitamine A qui favorise également la différenciation neuronale), un groupe acide carboxylique ou une chaîne latérale d’ester méthylique. Ils ont ensuite évalué l’efficacité de chaque composé à induire la différenciation neuronale. Les chercheurs ont découvert que la vitamine K et l’acide rétinoïque agissent sur la transcription des gènes via le récepteur des stéroïdes et des xénobiotiques (SXR) et le récepteur de l’acide rétinoïque (RAR), respectivement.
Un composé combinant l’acide rétinoïque avec une chaîne latérale d’ester méthylique s’est distingué, multipliant par trois la différenciation neuronale par rapport au groupe témoin et affichant une activité significativement plus forte que la vitamine K naturelle. Cette version améliorée a été baptisée « Novel VK ». Des analyses plus approfondies ont révélé que la différenciation neuronale induite par la vitamine K est médiée par les récepteurs métabotropiques du glutamate (mGluR), en particulier le mGluR1, via des processus épigénétiques et transcriptionnels.
Des simulations structurelles et des études d’amarrage moléculaire ont confirmé que Novel VK interagit plus fortement avec mGluR1. Des expériences in vivo sur des souris ont démontré que Novel VK présente un profil pharmacocinétique stable, traverse la barrière hémato-encéphalique et atteint une concentration plus élevée de MK-4 dans le cerveau par rapport à la vitamine K naturelle. De plus, Novel VK se convertit en MK-4 bioactif plus facilement que la vitamine K naturelle.
En conclusion, cette étude met en lumière le mécanisme par lequel la vitamine K et ses analogues structurels exercent des effets neuroprotecteurs, ouvrant la voie au développement de nouvelles thérapies capables de ralentir, voire d’inverser, la progression des maladies neurodégénératives. Le Dr Hirota souligne :
« Notre recherche offre une approche potentiellement révolutionnaire pour traiter les maladies neurodégénératives. Un médicament dérivé de la vitamine K qui ralentit la progression de la maladie d’Alzheimer ou améliore ses symptômes pourrait non seulement améliorer la qualité de vie des patients et de leurs familles, mais également réduire considérablement le fardeau sociétal croissant des dépenses de santé et des soins à long terme. »
Informations sur le financement
Cette étude a été financée en partie par des fonds de la Fondation commémorative Mishima Kaiun et de la Fondation commémorative Suzuken, de la Fondation de recherche en cosmétologie KOSÉ, de la Fondation Koyanagi, des subventions de recherche du Toyo Institute of Food Technology, du Fonds de promotion de la recherche scientifique et de la Fondation de recherche industrielle et économique Takahashi. Elle a également bénéficié d’un financement du Fonds pour la promotion de la recherche internationale conjointe (Fostering Joint International Research (A)) [numéro de subvention 18KK0455] et de subventions d’aide à la recherche scientifique (C) [numéros de subvention 20K05754 et 18K11056, 21K11709 et 24K14656] ainsi que d’une subvention d’aide aux scientifiques en début de carrière [numéro de subvention 23K14091] de la Société japonaise pour la promotion de la science (JSPS).