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De faibles niveaux de glucose dans le cerveau peuvent déclencher la maladie d’Alzheimer

Notre cerveau fonctionne avec du sucre, et de nouvelles recherches établissent un lien entre le manque de glucose et les troubles cognitifs typiques de la maladie d’Alzheimer et de la démence. En outre, les chercheurs pourraient avoir identifié une nouvelle cible de médicament pour le traitement de la maladie neurodégénérative.

[Souris]

Plus de 5 millions de personnes aux États-Unis vivent avec la maladie d’Alzheimer. Avant qu’ils développent la maladie à part entière, beaucoup de ces patients commencent à éprouver une forme légère de déficience cognitive.

Cela peut inclure des problèmes de raisonnement, de jugement ou de mémoire qui sont plus importants que la normale, mais qui n’interfèrent pas avec le fonctionnement quotidien.

Comme les études récentes l’ont suggéré, même avant les premiers signes de déficience cognitive, les niveaux de glucose dans le cerveau commencent à diminuer.

Le glucose est crucial pour un bon fonctionnement cognitif. En fait, notre cerveau dépend fortement de cette source d’énergie, en utilisant la moitié de tout le sucre dans notre corps pour alimenter le raisonnement, la mémoire et l’apprentissage.

Une nouvelle recherche – menée par le Dr Domenico Praticò, professeur au Centre de médecine translationnelle à l’école de médecine Lewis Katz de l’Université Temple à Philadelphie, en Pennsylvanie – étudie plus profondément l’impact de la privation de glucose sur le cerveau.

Les résultats ont été publiés dans le journal.

Étudier l’impact de la privation de glucose sur le cerveau

Le Dr Praticò a montré dans une étude précédente que, pour compenser la privation de glucose, le cerveau accumule la protéine appelée protéine tau phosphorylée.

La protéine tau crée alors ce que l’on appelle des enchevêtrements – des «grilles» de fibres torsadées de tau qui bloquent le transport des nutriments jusqu’aux neurones. Finalement, ces enchevêtrements provoquent la mort des cellules cérébrales. Un plus grand nombre d’enchevêtrements de tau est habituellement associé à une sévérité accrue de la maladie d’Alzheimer et de la démence.

L’étude précédente du Dr Praticò a étudié ce mécanisme in vitro et a montré que l’accumulation de tau se produit en utilisant la voie de la kinase P38.

Dans cette nouvelle recherche, l’équipe a examiné le mécanisme de la phosphorylation de tau comme une réponse à la privation de glucose in vivo, en utilisant un modèle de souris.

Le Dr Praticò et ses collègues ont utilisé des souris qui ont été génétiquement modifiées d’une manière qui reproduit les problèmes de mémoire et la pathologie tau typique de la maladie d’Alzheimer.

Lorsque les souris étaient âgées de 4 ou 5 mois, certaines d’entre elles ont reçu du 2-désoxyglucose (DG) – un composé chimique qui empêche le glucose d’entrer dans la cellule et d’être transformé en énergie.

Les souris ont été injectées avec la substance sur plusieurs mois, et à la fin, ils ont été testés pour la fonction cognitive en utilisant des tests de labyrinthe pour évaluer la mémoire et l’apprentissage.

P38 kinase directement associée à une altération de la mémoire

Les souris dépourvues de glucose se sont révélées bien moins performantes dans les tests de cognition que celles qui n’avaient pas reçu de DG.

De plus, une évaluation microscopique du cerveau de la souris a révélé que les neurones chez les souris privées de glucose avaient un fonctionnement synaptique anormal. L’encodage et le stockage de la mémoire ont été entravés car les synapses interneurales étaient incapables de communiquer correctement entre elles.

En outre, les chercheurs ont également trouvé des niveaux élevés de protéine tau phosphorylée et un nombre élevé de cellules mortes dans le cerveau des souris traitées par DG.

Suite à la recherche précédente du Dr Praticò, l’équipe a examiné l’activation de P38 et l’a trouvée directement associée à des déficits de mémoire.

« Les résultats sont très excitants », explique le Dr Praticò. « Il y a maintenant beaucoup de preuves suggérant que P38 est impliqué dans le développement de la maladie d’Alzheimer. »

Selon lui, les résultats soutiennent le fait que même de petits épisodes de privation chronique de glucose peuvent endommager le cerveau. « Il existe une forte probabilité que ces types d’épisodes soient liés au diabète, une condition dans laquelle le glucose ne peut pas entrer dans la cellule.La résistance à l’insuline dans le diabète de type 2 est un facteur de risque connu de démence » explique le Dr Pratico.

Les auteurs concluent en disant que c’est la première fois qu’une étude propose des «preuves expérimentales in vivo» que la privation de glucose dans le cerveau – par l’activation de la voie kinase P38 – déclenche la mémoire et les troubles cognitifs, une mauvaise communication synaptique entre neurones et neurones. décès.

Ils commenteront également les possibilités de traitement, car c’est la première fois que le P38 a été identifié comme une nouvelle cible médicamenteuse potentielle pour la maladie d’Alzheimer:

« Les médicaments ciblant cette kinase dans le cerveau peuvent représenter une approche thérapeutique appropriée pour le traitement de la MA [maladie d’Alzheimer] et des tauopathies apparentées pour lesquelles l’utilisation altérée du glucose est un facteur de risque établi. »

« C’est une avenue de recherche passionnante », ajoute le Dr Praticò. « Un médicament ciblant cette protéine pourrait apporter de grands avantages pour les patients. »

Apprenez comment les scientifiques peuvent arrêter et inverser les dommages au cerveau liés à la maladie d’Alzheimer chez la souris.

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