The brain requires a constant and substantial energy supply to maintain its main functions. For decades, it was assumed that glucose was the major if not the only significant source of energy for neurons. This view was supported by the expression of specific facilitative glucose transporters on cerebral blood vessels, as well as neurons. Despite the fact that glucose remains a key energetic substrate for the brain, growing evidence suggests a different scenario. Thus astrocytes, a major type of glial cells that express their own glucose transporter, play a critical role in coupling synaptic activity with glucose utilization. It was shown that glutamatergic activity triggers an enhancement of aerobic glycolysis in this cell type. As a result, lactate is provided to neurons as an additional energy substrate. Indeed, lactate has proven to be a preferential energy substrate for neurons under various conditions. A family of proton-linked carriers known as monocarboxylate transporters has been described and specific members have been found to be expressed by endothelial cells, astrocytes and neurons. Moreover, these transporters are subject to fine regulation of their expression levels and localization, notably in neurons, which suggests that lactate supply could be adjusted as a function of their level of activity. Considering the importance of energetics in the aetiology of several neurodegenerative diseases, a better understanding of its cellular and molecular underpinnings might have important implications for the future development of neuroprotective strategies.

Le cerveau demande un apport énergétique constant et soutenu pour subvenir à ses besoins. Depuis plusieurs décennies, le glucose a été considéré comme la principale, voire la seule source d’énergie pour les neurones. Cette idée est renforcée par la présence de transporteurs du glucose spécifiques exprimés par les vaisseaux cérébraux ainsi que par les neurones. Malgré le fait que le glucose demeure un substrat énergétique-clé pour le cerveau, de nombreuses données suggèrent une vision différente. En effet les astrocytes, type important de cellules gliales qui expriment leur propre transporteur du glucose, ont un rôle prépondérant dans le couplage entre activité synaptique et utilisation de glucose. Il a été montré que l’activité glutamatergique stimulait la glycolyse aérobique dans ces cellules. Ce processus permet de fournir du lactate aux neurones en guise de substrat énergétique supplémentaire. En fait, il avait déjà été démontré que le lactate pouvait devenir un substrat énergétique préférentiel pour les neurones dans certaines conditions. Une famille de transporteurs connue sous le nom de transporteurs des monocarboxylates a été décrite et certains de ses membres sont exprimés de manière spécifique sur les cellules endothéliales, les astrocytes et les neurones. De plus, ces transporteurs semblent régulés de manière fine, que se soit leur niveau d’expression ou leur localisation, ce qui suggère que l’approvisionnement en lactate pourrait être ajusté en fonction du niveau d’activité neuronale. Etant donné l’importance de la neuroénergétique dans l’étiologie des maladies neurodégénératives, une meilleure compréhension de ces mécanismes moléculaires et cellulaires pourrait avoir des implications importantes pour le développement de stratégies visant une neuroprotection.