La réparation de la barrière hémato-encéphalique qui fuit peut rajeunir la fonction cérébrale
Une nouvelle recherche chez la souris remet en question l’idée que «vous ne pouvez pas enseigner de nouvelles astuces à un vieux chien». La réponse réside peut-être dans la préservation de la barrière hémato-encéphalique, qui a tendance à fuir avec l'âge.
La barrière hémato-encéphalique est un ensemble complexe de caractéristiques des vaisseaux sanguins qui aident à protéger le cerveau des substances potentiellement nocives dans la circulation sanguine.
Dans un récent Médecine translationnelle scientifique étude, les scientifiques décrivent comment la rupture de la barrière hémato-encéphalique peut déclencher une inflammation du cerveau et des troubles cognitifs chez les souris vieillissantes.
L'équipe internationale a découvert que la dégradation de la barrière hémato-encéphalique active une protéine de signalisation dans les cellules cérébrales appelées astrocytes.
Les chercheurs ont ensuite développé et testé un médicament qui a bloqué la protéine de signalisation, qui porte le nom de transforming growth factor-beta (TGF-beta).
Après le traitement avec le médicament, les souris ont montré moins de signes d'inflammation cérébrale et une meilleure capacité à apprendre de nouvelles tâches qui correspondaient aux performances de souris beaucoup plus jeunes.
«Nous avons tendance à penser au cerveau âgé de la même manière que nous pensons à la neurodégénérescence: l'âge implique une perte de fonction et des cellules mortes», explique Daniela Kaufer, co-auteur principal de l'étude, professeur de biologie intégrative à l'Université de Californie à Berkeley.
«Mais nos nouvelles données racontent une histoire différente sur les raisons pour lesquelles le cerveau âgé ne fonctionne pas bien: c'est à cause de ce« brouillard »de charge inflammatoire», ajoute-t-elle.
Le professeur Kaufer explique que quelques jours après avoir aboli le «brouillard inflammatoire», le cerveau âgé commence à fonctionner davantage comme un jeune cerveau.
Les résultats devraient aider les scientifiques à mieux comprendre le déclin des fonctions cérébrales impliquant une inflammation qui peut accompagner le vieillissement et des conditions telles que la démence.
Enquête sur le brouillard inflammatoire
Un nombre croissant de recherches - y compris des études d'imagerie par le co-auteur principal de l'étude Alon Friedman, de l'Université Ben-Gurion du Néguev en Israël et de l'Université Dalhousie au Canada - montre que la barrière hémato-encéphalique devient moins efficace avec l'âge.
Plus la barrière hémato-encéphalique fuit, plus il est facile pour les substances qui provoquent l'inflammation de passer de la circulation sanguine dans les tissus cérébraux et d'endommager les cellules.
Kaufer et Friedman sont également co-auteurs principaux d'un autre récent Médecine translationnelle scientifique étude qui a examiné de plus près le brouillard inflammatoire dans les barrières hémato-encéphaliques qui fuient.
Les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer peuvent souvent souffrir d’épilepsie, mais elles et leurs médecins n’en sont pas nécessairement au courant.
L’âge avancé est un facteur de risque à la fois d’Alzheimer et d’épilepsie, et les données expérimentales et cliniques appuient l’idée d’un lien entre les deux conditions.
Pour la deuxième étude, l'équipe a analysé les lectures EEG de personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer et a trouvé une signature EEG pour ce qu'ils décrivent comme des «événements à ondes lentes paroxystiques (PSWE)».
À partir des EEG, ils ont vu comment le taux de PSWE semblait correspondre au niveau de déficience cognitive des individus.
Dans les EEG de personnes épileptiques, ils ont constaté que les PSWE qui se produisaient entre les crises correspondaient à des zones de barrière hémato-encéphalique qui fuyait. Ils ont trouvé la même correspondance chez des souris âgées, des souris sujettes à la maladie d'Alzheimer et des rats souffrant d'épilepsie induite.
TGF-bêta et albumine
Des tests supplémentaires chez de jeunes rats ont révélé qu'il était possible d'altérer la barrière hémato-encéphalique en introduisant la protéine albumine dans le cerveau. Cela a conduit à un taux plus élevé de PSWE.
Dans des recherches antérieures, Friedman et Kaufer avaient montré que l'albumine pouvait s'infiltrer dans le cerveau après un traumatisme. La protéine se fixe au récepteur TGF-bêta des astrocytes.
En se liant aux récepteurs TGF-bêta des astrocytes, la protéine déclenche une chaîne d’événements inflammatoires qui endommagent les cellules et les circuits du cerveau.
Les dommages augmentent la probabilité de crises en perturbant l'équilibre entre l'excitation et l'inhibition des neurones.
L’équipe conclut que les résultats indiquent qu’une barrière hémato-encéphalique qui fuit est une cause potentielle de crises non convulsives chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer. Il peut également offrir une cible potentielle de traitement.
Biomarqueurs pour les barrières hémato-encéphaliques altérées
Les chercheurs suggèrent que les deux ensembles de résultats offrent deux nouveaux biomarqueurs qui pourraient aider les médecins à identifier les personnes qui pourraient avoir un problème de barrière hémato-encéphalique: l'un utilisant l'IRM (qui peut détecter les barrières qui fuient), et l'autre utilisant l'EEG (qui peut détecter des anomalies rythmes cérébraux).
Il est également possible de développer le médicament qu'ils ont utilisé comme moyen de réparer une barrière hémato-encéphalique qui fuit pour ralentir et peut-être même inverser certains des problèmes qu'elle peut causer.
«Nous avons maintenant deux biomarqueurs qui vous indiquent exactement où la barrière hémato-encéphalique fuit, afin que vous puissiez sélectionner les patients à traiter et prendre des décisions sur la durée de l'administration du médicament.»
Professeur Daniela Kaufer
Les experts commentant les deux études saluent généralement les résultats, mais mettent en garde contre le fait de sauter à la conclusion qu'ils décrivent des moyens d'inverser la démence chez l'homme.
«Dans l'ensemble», note Diego Gomez-Nicola, professeur agrégé de neurosciences à l'Université de Southampton au Royaume-Uni, «ces études ajoutent à un corpus de connaissances soutenant l'impact de l'inflammation sur la démence, et fournissent des cibles prometteuses pour les futures études cliniques. . »
