Des scientifiques découvrent un nouveau moyen d'éliminer les déchets toxiques du cerveau

 

Des scientifiques découvrent un nouveau moyen d'éliminer les déchets toxiques du cerveau

 

 

 

 

 

 

 

Les chercheurs ont trouvé un moyen d'augmenter l'élimination des déchets du cerveau des souris en augmentant une bizarrerie génétique connue sous le nom de lecture. 

Pourrait aider les efforts visant à trouver des traitements pour la démence d'Alzheimer et d'autres maladies.

Une nouvelle voie médicamenteuse qui pourrait potentiellement être utilisée pour aider à prévenir la démence d'Alzheimer a été découverte par des chercheurs de la Washington University School of Medicine à St. Louis.

On pense que l'accumulation de bêta-amyloïde dans le cerveau est la première étape du développement de la démence d'Alzheimer. Les chercheurs ont consacré d'innombrables heures et des millions de dollars à trouver des moyens d'éliminer l'amyloïde avant que les symptômes cognitifs n'apparaissent. Malheureusement, les résultats ont été largement décevants.

Dans cette étude, les scientifiques ont trouvé un moyen d'augmenter l'élimination des déchets du cerveau des souris en augmentant une bizarrerie génétique connue sous le nom de lecture. Selon les chercheurs, cette même stratégie pourrait également être efficace pour d'autres maladies neurodégénératives caractérisées par l'accumulation de protéines toxiques, comme la maladie de Parkinson. L'étude a été publiée le 24 août 2022 dans la revue Brain.

De temps en temps, la protéine cérébrale aquaporine 4 est synthétisée avec une petite queue supplémentaire à son extrémité. Au début, Darshan Sapkota, PhD, pensait que cette queue ne représentait rien de plus qu'un échec occasionnel du contrôle de la qualité dans le processus de fabrication des protéines. Sapkota a dirigé cette étude alors qu'il était chercheur postdoctoral à l'Université de Washington, mais est maintenant professeur adjoint de sciences biologiques à l'Université du Texas à Dallas.

 

 

 

 

 

 

Une forme étendue de la protéine aquaporine 4 (rouge) tapisse les bords de minuscules vaisseaux sanguins dans le cerveau. Les noyaux cellulaires sont visibles en bleu. Des chercheurs de la faculté de médecine de l'Université de Washington à St. Louis ont découvert une nouvelle voie médicamenteuse qui améliore la quantité d'aquaporine 4 longue près des vaisseaux sanguins et augmente l'élimination des déchets du cerveau. Les résultats pourraient potentiellement conduire à de nouvelles thérapies pour prévenir la démence d'Alzheimer. 1 crédit

"Nous étudiions cette question scientifique fondamentale très bancale -" Comment les protéines sont-elles fabriquées? ancien mentor. «Parfois, la machinerie de synthèse des protéines soufflait à travers le panneau d'arrêt à la fin et faisait ce petit extra à la fin de l'aquaporine 4. Au début, nous pensions que cela ne pouvait pas être pertinent. Mais ensuite, nous avons examiné la séquence du gène, et elle a été conservée à travers les espèces. Et il y avait ce schéma vraiment frappant dans le cerveau : c'était seulement dans les structures qui sont importantes pour l'élimination des déchets. C'est alors que nous nous sommes excités.

Les scientifiques savaient déjà qu'il arrivait parfois que la machinerie de fabrication des protéines de la cellule ne s'arrête pas là où elle le devrait. Lorsque la machinerie ne s'arrête pas - un phénomène appelé lecture - elle crée des formes étendues de protéines qui fonctionnent parfois différemment des formes régulières.

Sapkota et Dougherty ont créé des outils spéciaux pour voir si la forme longue de l'aquaporine 4 se comportait différemment dans le cerveau que la forme régulière. Ils ont découvert la forme longue - mais pas la forme courte - dans les soi-disant pieds terminaux des astrocytes. Les astrocytes sont une sorte de cellule de soutien qui aide à maintenir la barrière entre le cerveau et le reste du corps. Leurs pieds s'enroulent autour de minuscules vaisseaux sanguins dans le cerveau et aident à réguler le flux sanguin. L'intérieur des pieds astrocytaires est l'endroit idéal si votre travail consiste à garder le cerveau exempt de protéines indésirables en évacuant les déchets du cerveau et dans la circulation sanguine, où ils peuvent être emportés et éliminés.

Sapkota cependant que l'augmentation de la quantité d'aquaporine longue 4 pourrait augmenter l'élimination des déchets. Par conséquent, il a criblé 2 560 composés pour leur capacité à augmenter la lecture du gène de l'aquaporine 4. Il en a trouvé deux : l'apigénine, une flavone alimentaire présente dans la camomille, le persil, les oignons et d'autres plantes comestibles ; et la sulfaquinoxaline, un antibiotique vétérinaire utilisé dans les industries de la viande et de la volaille.

 

 

 

 

 

 

Sapkota et Dougherty ont fait équipe avec les chercheurs et co-auteurs de la maladie d'Alzheimer John Cirrito, PhD, professeur agrégé de neurologie, et Carla Yuede, PhD, professeur agrégé de psychiatrie, de neurologie et de neurosciences, pour comprendre la relation entre l'aquaporine longue 4 et la clairance bêta-amyloïde.

Les scientifiques ont étudié des souris génétiquement modifiées pour avoir des niveaux élevés d'amyloïde dans leur cerveau. Ils ont traité les souris avec de l'apigénine ; sulfaquinoxaline; un liquide inerte; ou un composé placebo qui n'a aucun effet sur la lecture. Les souris traitées avec l'apigénine ou la sulphaquinoxaline ont éliminé la bêta-amyloïde beaucoup plus rapidement que celles traitées avec l'une ou l'autre des deux substances inactives.

"Il y a beaucoup de données qui indiquent que la réduction des niveaux d'amyloïde de seulement 20% à 25% arrête l'accumulation d'amyloïde, au moins chez les souris, et les effets que nous avons vus étaient dans cette fourchette", a déclaré Cirrito. "Cela me dit que cela pourrait être une nouvelle approche pour traiter la maladie d'Alzheimer et d'autres maladies neurodégénératives qui impliquent l'agrégation de protéines dans le cerveau. Rien ne dit que ce processus est spécifique à la bêta-amyloïde. Cela peut également améliorer, par exemple, la clairance de l'alpha-synucléine, ce qui pourrait profiter aux personnes atteintes de la maladie de Parkinson.

La sulphaquinoxaline n'est pas sans danger pour les humains. L'apigénine est disponible sous forme de complément alimentaire, mais on ne sait pas quelle quantité pénètre dans le cerveau. Cirrito met en garde contre la consommation de grandes quantités d'apigénine dans le but d'éviter la maladie d'Alzheimer. Les scientifiques travaillent à trouver de meilleurs médicaments qui influencent la production de la forme longue de l'aquaporine 4, en testant plusieurs dérivés de la sulfaquinoxaline et des composés supplémentaires.

"Nous recherchons quelque chose qui pourrait être rapidement traduit en clinique", a déclaré Sapkota. "Le simple fait de savoir qu'il peut être ciblé par un médicament est un indice utile qu'il y aura quelque chose que nous pourrons utiliser."

Référence : "La lecture du codon stop Aqp4 facilite la clairance amyloïde-β du cerveau" par Darshan Sapkota, Colin Florian, Brookelyn M Doherty, Kelli M White, Kate M Reardon, Xia Ge, Joel R Garbow, Carla M Yuede, John R Cirrito et Joseph D Dougherty, 24 août 2022, Cerveau.
DOI : 10.1093/cerveau/awac199

Ce travail a été soutenu par l'Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux, numéro de subvention 1R01NS102272 ; l'Institut de radiologie Mallinckrodt; le Centre Hope pour les troubles neurologiques; l'Institut national sur le vieillissement, numéros d'octroi K99AG061231 et R01AG064902 ; Pièces pour Alzheimer's Research Trust ; et le Rotary Club International.