Sur la base d'une nouvelle recherche sur la cartographie cérébrale financée par les National Institutes of Health (NIH), les scientifiques ont découvert que tous les types de cellules du cerveau ne vieillissent pas de la même manière. Ils ont découvert que certaines cellules, comme un petit groupe de cellules contrôlant les hormones, peuvent subir davantage de changements d’activité génétique liés à l’âge que d’autres. Les résultats, publiés dans Naturesoutiennent l’idée selon laquelle certaines cellules sont plus sensibles que d’autres au processus de vieillissement et aux troubles cérébraux liés au vieillissement.
« Le vieillissement est le facteur de risque le plus important de la maladie d'Alzheimer et de nombreux autres troubles cérébraux dévastateurs. Ces résultats fournissent une carte très détaillée des cellules cérébrales qui peuvent être les plus affectées par le vieillissement », a déclaré Richard J. Hodes, MD, directeur de l'Institut national du NIH. sur le vieillissement.
Cette nouvelle carte pourrait fondamentalement modifier la façon dont les scientifiques réfléchissent à la manière dont le vieillissement affecte le cerveau et fournirait également un guide pour développer de nouveaux traitements contre les maladies cérébrales liées au vieillissement.
Richard J. Hodes, MD, directeur, Institut national sur le vieillissement
Les scientifiques ont utilisé des outils d'analyse génétique avancés pour étudier des cellules individuelles dans le cerveau de souris « jeunes » de 2 mois et de souris « âgées » de 18 mois. Pour chaque âge, les chercheurs ont analysé l'activité génétique d'une variété de types de cellules situés dans 16 grandes régions différentes – ; constituant 35% du volume total d'un cerveau de souris.
Comme les études précédentes, les premiers résultats ont montré une diminution de l’activité des gènes associés aux circuits neuronaux. Ces diminutions ont été observées dans les neurones, les cellules des circuits primaires, ainsi que dans les cellules « gliales » appelées astrocytes et oligodendrocytes, qui peuvent prendre en charge la signalisation neuronale en contrôlant les niveaux de neurotransmetteurs et en isolant électriquement les fibres nerveuses. En revanche, le vieillissement a augmenté l'activité des gènes associés à l'immunité et aux systèmes inflammatoires du cerveau, ainsi que des cellules des vaisseaux sanguins du cerveau.
Une analyse plus approfondie a permis de déterminer quels types de cellules pourraient être les plus sensibles au vieillissement. Par exemple, les résultats suggèrent que le vieillissement réduit le développement des neurones du nouveau-né présents dans au moins trois parties différentes du cerveau. Des études antérieures ont montré que certains de ces neurones nouveau-nés pourraient jouer un rôle dans les circuits qui contrôlent certaines formes d'apprentissage et de mémoire, tandis que d'autres pourraient aider les souris à reconnaître différentes odeurs.
Les cellules qui semblent les plus sensibles au vieillissement entourent le troisième ventricule, un pipeline majeur qui permet au liquide céphalo-rachidien de traverser l'hypothalamus. Situé à la base du cerveau de la souris, l'hypothalamus produit des hormones capables de contrôler les besoins fondamentaux du corps, notamment la température, la fréquence cardiaque, le sommeil, la soif et la faim. Les résultats ont montré que les cellules tapissant le troisième ventricule et les neurones voisins de l’hypothalamus présentaient les plus grands changements d’activité génétique avec l’âge, notamment une augmentation des gènes de l’immunité et une diminution des gènes associés aux circuits neuronaux.
Les auteurs ont noté que ces observations concordent avec des études antérieures sur plusieurs animaux différents qui montraient des liens entre le vieillissement et le métabolisme corporel, notamment celles sur la façon dont le jeûne intermittent et d'autres régimes hypocaloriques peuvent augmenter la durée de vie. Plus précisément, les neurones sensibles à l'âge de l'hypothalamus sont connus pour produire des hormones d'alimentation et de contrôle de l'énergie, tandis que les cellules tapissant les ventricules contrôlent le passage des hormones et des nutriments entre le cerveau et le corps. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour examiner les mécanismes biologiques à l’origine de ces résultats, ainsi que pour rechercher d’éventuels liens avec la santé humaine.
