Des chercheurs du Baylor College of Medicine ont découvert un processus intégré capable d’éliminer les plaques amyloïdes existantes du cerveau de modèles murins de la maladie d’Alzheimer tout en aidant à préserver la mémoire et la capacité de réflexion. La découverte se concentre sur les astrocytes, des cellules de soutien en forme d’étoile dans le cerveau, qui peuvent être utilisées pour éliminer les dépôts de plaques toxiques couramment observés dans la maladie d’Alzheimer.
L’équipe a découvert que l’augmentation des niveaux de Sox9, une protéine qui joue un rôle majeur dans la régulation de l’activité des astrocytes au cours du vieillissement, améliorait considérablement la capacité de ces cellules à éliminer les plaques amyloïdes. Les résultats, publiés dans Neurosciences naturellespointent vers une stratégie de traitement potentielle qui vise à renforcer le système de soutien du cerveau pour ralentir le déclin cognitif des maladies neurodégénératives.
Astrocytes et fonction cérébrale
“Les astrocytes effectuent diverses tâches essentielles au fonctionnement normal du cerveau, notamment en facilitant les communications cérébrales et le stockage de la mémoire. À mesure que le cerveau vieillit, les astrocytes présentent de profondes altérations fonctionnelles ; cependant, le rôle que jouent ces altérations dans le vieillissement et la neurodégénérescence n’est pas encore compris”, a déclaré le premier auteur, le Dr Dong-Joo Choi, qui a mené les travaux au Centre de thérapie cellulaire et génique et au Département de neurochirurgie de Baylor. Choi est maintenant professeur adjoint au Centre de neuroimmunologie et de biologie gliale de l’Institut de médecine moléculaire du Centre des sciences de la santé de l’Université du Texas à Houston.
Sox9 et le vieillissement des astrocytes
Dans cette étude, les chercheurs ont cherché à mieux comprendre comment les astrocytes changent avec l’âge et comment ces changements sont liés à la maladie d’Alzheimer. Ils se sont concentrés sur Sox9 car il contrôle l’activité de nombreux gènes dans les astrocytes vieillissants.
“Nous avons manipulé l’expression du gène Sox9 pour évaluer son rôle dans le maintien de la fonction des astrocytes dans le cerveau vieillissant et dans les modèles de la maladie d’Alzheimer”, a déclaré l’auteur correspondant, le Dr Benjamin Deneen, professeur et président du Dr Russell J. et Marian K. Blattner au Département de neurochirurgie, directeur du Center for Cancer Neuroscience, membre du Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center de Baylor et chercheur principal au Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute du Texas Children’s. Hôpital.
Tests chez des souris présentant des symptômes établis
“Un point important de notre conception expérimentale est que nous avons travaillé avec des modèles murins de la maladie d’Alzheimer qui avaient déjà développé des troubles cognitifs, tels que des déficits de mémoire, et des plaques amyloïdes dans le cerveau”, a déclaré Choi. “Nous pensons que ces modèles sont plus pertinents par rapport à ce que nous observons chez de nombreux patients présentant des symptômes de la maladie d’Alzheimer que d’autres modèles dans lesquels ces types d’expériences sont menés avant la formation des plaques.”
Pour tester leur approche, les chercheurs ont augmenté ou éliminé Sox9 chez ces souris et ont suivi leurs performances cognitives sur six mois. Les animaux ont été évalués sur leur capacité à reconnaître des objets et des environnements familiers. À la fin de l’étude, l’équipe a mesuré la quantité de plaque accumulée dans le cerveau.
Stimuler Sox9 améliore la clairance de la plaque et la mémoire
Les résultats ont révélé un contraste évident. Des niveaux inférieurs de Sox9 ont conduit à une accumulation plus rapide de plaque, à une structure plus simple des astrocytes et à une capacité réduite à éliminer les dépôts amyloïdes. L’augmentation de Sox9 a produit le résultat inverse, augmentant l’activité des astrocytes, améliorant leur complexité structurelle et favorisant l’élimination de la plaque dentaire.
Il est important de noter que les souris présentant des niveaux de Sox9 plus élevés ont conservé une meilleure fonction cognitive, ce qui suggère que l’activation des astrocytes pour éliminer les plaques peut aider à ralentir le déclin mental associé à la maladie d’Alzheimer.
“Nous avons constaté que l’augmentation de l’expression de Sox9 incitait les astrocytes à ingérer davantage de plaques amyloïdes, les éliminant du cerveau comme un aspirateur”, a déclaré Deneen. “La plupart des traitements actuels se concentrent sur les neurones ou tentent de prévenir la formation de plaques amyloïdes. Cette étude suggère que l’amélioration de la capacité naturelle de nettoyage des astrocytes pourrait être tout aussi importante.”
Une nouvelle direction pour le traitement de la maladie d’Alzheimer
Les chercheurs soulignent que des travaux supplémentaires sont nécessaires pour comprendre le fonctionnement de Sox9 dans le cerveau humain au fil du temps. Néanmoins, les résultats ouvrent la porte à de nouvelles thérapies visant à exploiter les astrocytes comme moyen de défense naturel contre les maladies neurodégénératives.
Équipe de recherche et financement
Parmi les autres contributeurs à l’étude du Baylor College of Medicine figurent Sanjana Murali, Wookbong Kwon, Junsung Woo, Eun-Ah Christine Song, Yeunjung Ko, Debo Sardar, Brittney Lozzi, Yi-Ting Cheng, Michael R. Williamson, Teng-Wei Huang, Kaitlyn Sanchez et Joanna Jankowsky.
La recherche a été financée par des subventions des National Institutes of Health (R35-NS132230, R01-AG071687, R01-CA284455, K01-AG083128, R56-MH133822). Un financement supplémentaire est venu de la Fondation David et Eula Wintermann, de l’Institut national Eunice Kennedy Shriver de la santé infantile et du développement humain des National Institutes of Health sous le numéro d’attribution P50HD103555 et des ressources partagées du Houston Methodist et du Baylor College of Medicine.
