Wilder-Penfield
Création de :
Antoine D. Lamarche

Récipiendaire

Krnjevic, Krešimir

Prix Wilder-Penfield 1997
Catégorie : Scientifique

Neurophysiologiste

Né le 7 septembre 1927
Zagreb, Croatie

Krešimir Krnjevic - lauréat
Photo : Marc-André Grenier

Zagreb, Genève, Le Cap, Édimbourg, Seattle, Canberra, Cambridge… Krešimir Krnjevic a traversé le monde avant de se fixer à Montréal en 1965. Professeur invité en 1964, il sera nommé, l'année suivante, professeur de physiologie et directeur du Département de recherche en anesthésie de l'Université McGill. Il aménage aussitôt un laboratoire au douzième étage de l'édifice McIntyre de la Faculté de médecine, qui vient tout juste alors d'être inauguré. Plus de 30 ans plus tard, il y mène toujours ses travaux de recherche sur la physiologie du système nerveux et du cerveau.

Montréal, par la grande porte

Au moment où il s'installe à Montréal, Krešimir Krnjevic apporte une solide formation : un doctorat en physiologie de l'Université d'Édimbourg et des stages postdoctoraux à l'Université de Washington, puis à l'Australian National University, suivis de cinq années à Cambridge. Ayant côtoyé les meilleurs neurophysiologistes de l'heure : D. Whitteridge, R. Miledi et J.C. Eccles (Prix Nobel 1964), il applique avec habileté, en les améliorant, les techniques d'électrophysiologie, de neurochimie et de neuropharmacologie que lui ont transmises ses maîtres. Dans leur sillage, il s'engage dans l'étude des propriétés des fibres nerveuses et de celles de leurs points de liaison, les synapses. Ses publications, au nombre d'une soixantaine, font déjà état de percées remarquées. Il arrive donc dans la métropole précédé de ses succès. Ses travaux concernent les cellules du système nerveux périphérique et celles de la moelle épinière, ainsi que les neurones du cerveau auxquels il va dorénavant consacrer l'essentiel de ses recherches.

Durant les années 60, l'ensemble de la communauté scientifique biomédicale estime que les neurotransmetteurs, comme l'acétylcholine et la noradrénaline, dont on a mis en évidence le rôle de médiateurs du système nerveux périphérique (nerfs moteurs, sensitifs, sympathiques et parasympathiques), assument les mêmes fonctions au sein du système nerveux central. La majorité des chercheurs explorent alors les propriétés électrophysiologiques des cellules nerveuses et considèrent les neurones comme une sorte de réseau électrique. Il faut un singulier entêtement pour s'opposer au courant dominant. On doit aussi et surtout obtenir des résultats expérimentaux indubitables.

« Nul ne soupçonnait qu'un produit aussi banal et aussi répandu que le glutamate, un dérivé du métabolisme du glucose présent dans toutes les cellules, puisse être doté de propriétés de médiateur comparables à celles des synapses. Nul ne se doutait non plus que l'acide gamma-amino butyrique (GABA) jouait un rôle d'inhibiteur : autre fonction dévolue aux synapses naturelles », rappelle Krešimir Krnjevic. Pour mettre en évidence ces propriétés, il convient d'enregistrer ce qui se passe à l'intérieur d'un neurone du cortex en présence du médiateur (glutamate ou GABA) placé à l'extérieur. La principale difficulté consiste à enregistrer la réaction (stimulation ou inhibition) de neurones précis de telle sorte qu'aucune interférence ne puisse brouiller la réponse attendue. C'est alors que Krešimir Krnjevic et ses collègues mettent au point une méthode ingénieuse connue de nos jours sous le nom de « technique de micro-iontophorèse ». Celle-ci consiste à accoupler deux micropipettes de manière que leurs pointes soient décalées l'une par rapport à l'autre. L'une pénètre donc dans la cellule, tandis que l'autre reste à l'extérieur. Solidifiées par du ciment dentaire, les micropipettes demeurent parallèlement rigides. La diffusion de glutamate à l'extérieur de la cellule se traduit par l'enregistrement d'une excitation; la diffusion de GABA entraîne une inhibition. La multiplication de ce genre d'expérience (sur plus de 4 000 neurones) conduira Krešimir Krnjevic à proposer que le glutamate et le GABA sont les principaux transmetteurs synaptiques dans le cerveau et que les crises d'épilepsie s'expliqueraient en grande partie par l'absence d'inhibition du potentiel d'action des cellules du cortex.

C'est peu à peu que la communauté des chercheurs reconnaît la justesse des hypothèses, des démonstrations et des méthodes de Krešimir Krnjevic. Dès lors s'impose l'idée que les médiateurs principaux de la transmission synaptique sont des acides aminés. Le scientifique de McGill parvient ainsi à proposer une conception unifiée des modalités de la neurotransmission. Il en fait une synthèse publiée en 1974 sous le titre suivant : Chemical Nature of Synaptic Transmission in Vertebrates, ouvrage de référence considéré comme un chef-d'œuvre scientifique.

Par ailleurs, Krešimir Krnjevic découvre que l'acétylcholine augmente l'activité des neurones du cortex en réduisant leur perméabilité aux ions potassium. Ainsi, pour la première fois, il montre qu'un phénomène de décroissance de perméabilité se trouve à la source d'une propriété physiologique positive. La dégénérescence des fibres cholinergiques expliquerait donc des maladies du type Alzheimer. Dans la même optique, il met en évidence un rôle important du calcium intracellulaire dans le contrôle de l'excitabilité neuronale: par l'augmentation de la perméabilité au potassium, le calcium s'oppose à l'activité cholinergique nécessaire au maintien de l'état de conscience éveillé.

À la tête de sa profession

Krešimir Krnjevic dirige le Département de physiologie de la Faculté de médecine de l'Université McGill de 1978 à 1987. « Heureusement, dit-il, mon bureau n'était pas très loin de mon laboratoire. » De plus, il contribue à la diffusion et au rayonnement de la recherche, notamment à titre d'éditeur en chef du Journal canadien de physiologie et pharmacologie (1972-1978), de président de la Société de physiologie de Montréal et de la Société canadienne de physiologie ou en tant que membre de la Société royale du Canada, du Conseil de la recherche en santé du Québec et du Conseil de l'Union internationale des sciences physiologiques.

Considéré aujourd'hui comme l'un des plus grands neurophysiologistes mondiaux, Krešimir Krnjevic a enrichi la médecine de connaissances fondamentales. Récemment, il semble avoir ouvert une piste en vue d'éclaircir un peu plus encore les mécanismes de l'anesthésie. En effet, il a constaté que l'augmentation des ions calcium intracellulaires, associée à l'hypoxie ou à l'hypoglycémie, supprime quasi instantanément l'activité des neurones de certaines parties du cerveau et particulièrement ceux de l'hippocampe. Il poursuit ses recherches.


Résumé de carrière

1953
Doctorat en neurophysiologie de l'Université d'Édimbourg

1965-1999
Directeur du Département de recherche en anesthésie de l'Université McGill

1972-1978
Éditeur en chef du Journal canadien de physiologie et pharmacologie

1978-1987
Directeur du Département de physiologie de la Faculté de médecine de l'Université McGill

1984
Prix Michel-Sarrazin de la Société canadienne de physiologie

1984
Prix Gairdner international

1987
Officier de l'Ordre du Canada

1992
Membre de l'Academie Croate des Arts & Sciences

1997
Prix Wilder-Penfield

2001
Professeur émérite de l'Université McGill

Wilder Penfield
Qui était Wilder Penfield ?
 

Date de remise du prix :
6 décembre 1997

Membres du jury :
Pierre Chartrand (président)
Éveline De Médicis
Barbara Hales
Jean-Marie Moutquin
Andrée Roberge


Texte :
Bernard Lévy

Mise à jour :
Nathalie Kinnard