Des scientifiques de Cambridge et de Leeds ont réussi à inverser la perte de mémoire liée à l’âge chez la souris et affirment que leur découverte pourrait conduire au développement de traitements pour prévenir la perte de mémoire chez les personnes vieillissantes.
Dans une étude publiée aujourd’hui dans Psychiatrie Moléculaire, l’équipe montre que les modifications de la matrice extracellulaire du cerveau – « l’échafaudage » autour des cellules nerveuses – entraînent des pertes de mémoire avec le vieillissement, mais qu’il est possible de les inverser grâce à des traitements génétiques.
Des preuves récentes ont émergé du rôle des réseaux périneuronaux (PNN) dans la neuroplasticité – la capacité du cerveau à apprendre et à s’adapter – et à créer des souvenirs. Les PNN sont des structures ressemblant à du cartilage qui entourent principalement les neurones inhibiteurs du cerveau. Leur fonction principale est de contrôler le niveau de plasticité du cerveau. Ils apparaissent vers l’âge de cinq ans chez l’homme, et éteignent la période de plasticité renforcée durant laquelle les connexions dans le cerveau sont optimisées. Ensuite, la plasticité est partiellement désactivée, rendant le cerveau plus efficace mais moins plastique.
Les PNN contiennent des composés appelés sulfates de chondroïtine. Certains d’entre eux, comme la chondroïtine 4-sulfate, inhibent l’action des réseaux, inhibant la neuroplasticité ; d’autres, comme la chondroïtine 6-sulfate, favorisent la neuroplasticité. À mesure que nous vieillissons, l’équilibre de ces composés change et à mesure que les niveaux de chondroïtine 6-sulfate diminuent, notre capacité à apprendre et à former de nouveaux souvenirs change, entraînant un déclin de la mémoire lié à l’âge.
Des chercheurs de l’Université de Cambridge et de l’Université de Leeds ont étudié si la manipulation de la composition en sulfate de chondroïtine des PNN pouvait restaurer la neuroplasticité et atténuer les déficits de mémoire liés à l’âge.
Pour ce faire, l’équipe a examiné des souris âgées de 20 mois – considérées comme très âgées – et, à l’aide d’une série de tests, a montré que les souris présentaient des déficits de mémoire par rapport aux souris âgées de six mois.
Par exemple, un test consistait à voir si les souris reconnaissaient un objet. La souris a été placée au début d’un labyrinthe en forme de Y et laissée explorer deux objets identiques au bout des deux bras. Après un court instant, la souris fut à nouveau placée dans le labyrinthe, mais cette fois un bras contenait un nouvel objet, tandis que l’autre contenait une copie de l’objet répété. Les chercheurs ont mesuré le temps que la souris passait à explorer chaque objet pour voir si elle s’était souvenue de l’objet de la tâche précédente. Les souris plus âgées étaient beaucoup moins susceptibles de se souvenir de l’objet.
L’équipe a traité les souris vieillissantes à l’aide d’un «vecteur viral», un virus capable de reconstituer la quantité de sulfates de chondroïtine à 6 sulfates dans les PNN et a découvert que cela restaurait complètement la mémoire chez les souris plus âgées, à un niveau similaire à celui observé dans le souris plus jeunes.
Le Dr Jessica Kwok de l’École des sciences biomédicales de l’Université de Leeds a déclaré : « Nous avons vu des résultats remarquables lorsque nous avons traité les souris vieillissantes avec ce traitement. La mémoire et la capacité d’apprentissage ont été restaurées à des niveaux qu’elles n’auraient pas vus puisqu’elles étaient beaucoup plus jeune. »
Pour explorer le rôle du 6-sulfate de chondroïtine dans la perte de mémoire, les chercheurs ont élevé des souris génétiquement manipulées de telle sorte qu’elles ne pouvaient produire que de faibles niveaux du composé pour imiter les changements du vieillissement. Même à 11 semaines, ces souris ont montré des signes de perte de mémoire prématurée. Cependant, l’augmentation des niveaux de chondroïtine 6-sulfate à l’aide du vecteur viral a restauré leur mémoire et leur plasticité à des niveaux similaires à ceux des souris saines.
Le professeur James Fawcett du John van Geest Center for Brain Repair de l’Université de Cambridge a déclaré : « Ce qui est passionnant à ce sujet, c’est que bien que notre étude n’ait porté que sur des souris, le même mécanisme devrait fonctionner chez l’homme – les molécules et les structures chez l’homme cerveau sont les mêmes que ceux des rongeurs. Cela suggère qu’il est possible d’empêcher les humains de développer des pertes de mémoire à un âge avancé.
L’équipe a déjà identifié un médicament potentiel, autorisé pour un usage humain, qui peut être pris par voie orale et inhibe la formation de PNN. Lorsque ce composé est administré à des souris et des rats, il peut restaurer la mémoire au cours du vieillissement et améliore également la récupération des lésions de la moelle épinière. Les chercheurs étudient si cela pourrait aider à atténuer la perte de mémoire dans les modèles animaux de la maladie d’Alzheimer.
L’approche adoptée par l’équipe du professeur Fawcett – utilisant des vecteurs viraux pour administrer le traitement – est de plus en plus utilisée pour traiter les affections neurologiques humaines. Une deuxième équipe du Centre a récemment publié des recherches montrant leur utilisation pour réparer les dommages causés par le glaucome et la démence.
