- Des niveaux élevés de sucre dans le sang sont associés à un risque accru de maladie d’Alzheimer, mais les mécanismes cellulaires spécifiques derrière ce lien n’étaient pas clairs auparavant.
- Maintenant, une nouvelle étude portant sur les canaux potassiques sensibles à l’ATP (KATP), qui régulent l’activité cellulaire en fonction des niveaux d’énergie, a mis en lumière la connexion.
- Les chercheurs ont découvert que ces canaux sont présents dans diverses cellules cérébrales et que leur expression change dans la maladie d’Alzheimer, découvrir que la désactivation de ces canaux dans un modèle de souris empêchait l’augmentation typique des niveaux de bêta-amyloïde et la formation de plaques amyloïdes causées par une glycémie élevée.
- Cela ouvre la voie à de nouveaux traitements potentiels, qui pourraient cibler des canaux spécifiques comme une nouvelle façon de traiter la maladie.
Le diabète de type 2 est connu pour augmenter la probabilité de développer la maladie d’Alzheimer, mais les raisons sous-jacentes restent floues et font l’objet de recherches en cours.
Lorsque le taux de sucre dans le sang est élevé, cela peut rendre le cerveau plus actif et entraîner la libération d’une substance appelée
Aujourd’hui, des scientifiques de la Wake Forest University School of Medicine en Caroline du Nord ont fait une percée significative, démontrant qu’une consommation accrue de sucre et une glycémie élevée peuvent à elles seules déclencher l’accumulation de plaque amyloïde dans le cerveau, ce qui contribue au risque de La maladie d’Alzheimer.
Leur nouvelle étude, publiée dans Aperçu JCIfournit des informations précieuses sur les changements métaboliques associés au diabète qui rendent le cerveau sensible à la maladie d’Alzheimer.
Sommaire
Le sucre lié à la formation de plaques «toxiques» d’Alzheimer
Les chercheurs se sont concentrés sur un type de canal appelé canaux potassiques sensibles à l’ATP (KATP), qui sont impliqués dans la régulation de l’activité cellulaire en fonction des niveaux d’énergie. Dans le cerveau, les canaux KATP sont fortement exprimés dans les circuits neuronaux.
Dans un modèle de souris, les chercheurs ont démontré que la consommation d’eau sucrée, par opposition à l’eau potable régulière, conduit à une plus grande formation de plaques amyloïdes.
De plus, ils ont découvert que des niveaux élevés de sucre dans le sang contribuent à une production accrue de bêta-amyloïde dans le cerveau.
Ces découvertes fournissent la preuve d’un impact direct potentiel de l’apport en sucre et de la glycémie sur la formation et la production de plaques amyloïdes, une caractéristique cruciale de la maladie d’Alzheimer.
Mécanismes cellulaires à l’origine de l’effet du sucre sur le cerveau
En étudiant les mécanismes sous-jacents, l’équipe de recherche a identifié un groupe de capteurs métaboliques appelés canaux potassiques sensibles à l’ATP, ou canaux KATP, présents dans les neurones. Ces canaux agissent comme un lien entre les changements métaboliques, l’activité neuronale et la production de bêta-amyloïde dans le cerveau.
Fonctionnant comme des régulateurs d’énergie, ces canaux KATP surveillent la disponibilité de l’ATP, une source d’énergie vitale pour la survie cellulaire.
Perturber le fonctionnement normal de ces capteurs peut perturber les opérations régulières du cerveau et avoir des implications sur sa fonctionnalité globale.
Par la suite, les chercheurs se sont penchés sur l’expression de ces capteurs métaboliques dans le cerveau de personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer et ont de nouveau observé des altérations en présence de ces canaux.
Le Dr Shannon Macauley, professeur agrégé de physiologie et de pharmacologie à l’école de médecine de l’Université Wake Forest et chercheur principal de l’étude, a expliqué le contexte de Nouvelles médicales aujourd’hui, en disant: «Nous savons que les personnes atteintes de diabète de type 2 courent un plus grand risque de développer la maladie d’Alzheimer. Et pendant des décennies, les scientifiques ont exploré pourquoi. Qu’y a-t-il dans les changements métaboliques du diabète qui exposent le cerveau au risque de développer la maladie d’Alzheimer ? »
« En utilisant des modèles de souris, nous démontrons que les élévations de la glycémie augmentent la production de bêta-amyloïde dans le cerveau ; il s’agit d’une protéine toxique qui constitue les plaques amyloïdes, une caractéristique de la maladie d’Alzheimer. Dans une expérience chronique, si les souris reçoivent de l’eau sucrée au lieu de l’eau potable ordinaire, elles forment plus de plaques amyloïdes que les souris qui boivent de l’eau ordinaire. C’était intéressant parce que c’était indépendant de tout changement dans leur régime alimentaire. Il démontre que consommer trop de sucre suffit à provoquer la prolifération de la plaque amyloïde et à augmenter le risque de maladie d’Alzheimer.
– Dre Shannon Macauley
Le sucre a un impact sur les capteurs métaboliques des cellules cérébrales
Le Dr Macauley et l’équipe ont alors demandé : « Quels étaient les moteurs moléculaires de ce phénomène ? »
« Nous avons identifié un capteur métabolique sur les neurones, connu sous le nom de canaux potassiques sensibles à l’ATP ou canaux KATP, qui relient les changements du métabolisme à l’excitabilité et à la production d’abêta », a expliqué le Dr Macauley.
« En utilisant des techniques génétiques chez la souris, nous avons retiré ces capteurs du cerveau et montré que l’élévation de la glycémie n’entraînait pas une augmentation des taux de bêta-amyloïde ou des plaques amyloïdes. Nous avons ensuite exploré dans [the] l’expression de ces capteurs métaboliques chez l’homme [Alzheimer’s] cerveaux des patients post-mortem et ont découvert que l’expression de ces canaux change avec le diagnostic d’Alzheimer, suggérant à nouveau que ces capteurs métaboliques pourraient jouer un rôle dans le développement de la maladie d’Alzheimer », a ajouté le chercheur.
Kristen Carli, une nutritionniste diététiste agréée, non impliquée dans cette recherche, a déclaré MNT que « cette étude met en évidence l’influence des canaux KATP sur l’impact de l’hyperglycémie sur le risque de développer la maladie d’Alzheimer ».
Le Dr David Merrill, psychiatre gériatrique et directeur du Pacific Brain Health Center du Pacific Neuroscience Institute à Santa Monica, en Californie, également non impliqué dans l’étude, a déclaré: «Ces nouvelles découvertes aident à expliquer pourquoi les patients atteints de diabète sont plus à risque de développer la maladie d’Alzheimer. maladie. L’hyperglycémie entraîne la formation de plaques bêta-amyloïdes.
« La maladie d’Alzheimer est le résultat final d’une période prolongée de santé sous-optimale. Dans ce cas, le coupable est le diabète. Dans d’autres cas, il y a d’autres coupables. Les patients et leurs médecins doivent être plus curieux de savoir ce qui cause la formation de plaques de bêta-amyloïde dans le cerveau.
Dr David Merrill
Quelles sont les implications potentielles pour les patients Alzheimer ?
Le Dr Macauley note que la recherche « non seulement […] offre[s] une explication des raisons pour lesquelles les personnes atteintes de diabète de type 2 courent un risque accru de développer la maladie d’Alzheimer, [but] il découvre une cible thérapeutique possible pour le traitement de la maladie d’Alzheimer.
Le Dr Merrill a souligné comment « l’identification et la correction précoces des moteurs sous-jacents de la maladie d’Alzheimer, comme [a] une élévation sous-optimale des niveaux de sucre dans le sang et la résistance à l’insuline associée, peuvent être plus efficaces que les traitements visant à nettoyer le désordre des plaques qui restent une fois que les synapses et les neurones sont déjà morts et partis.
« Enseigner aux patients l’impact de différents aliments sur leur glycémie peut les aider à éviter de développer le diabète maintenant et la maladie d’Alzheimer plus tard », a expliqué le Dr Merrill.
Carli a souligné que les sociétés pharmaceutiques pourraient potentiellement développer des médicaments ciblant les canaux KATP, en particulier pour les patients atteints de diabète de type 2.
« Théoriquement, en ciblant les canaux KATP, les médicaments pourraient réduire l’impact de l’hyperglycémie sur la libération de bêta-amyloïde, qui est directement liée au risque de développer la maladie d’Alzheimer », a expliqué Carli.
« En tant que diététiste, j’ai tendance à me demander comment cela affectera le désir des personnes atteintes de diabète de type 2 de changer et de modifier leur régime alimentaire. Même si le risque de maladie d’Alzheimer est complètement éliminé pour les personnes souffrant d’hyperglycémie, de nombreux autres problèmes de santé découlent d’une glycémie élevée. J’espère qu’en créant des médicaments pour réduire le risque de maladie d’Alzheimer, ces patients se concentreront toujours sur des changements sains dans leur alimentation pour réduire l’hyperglycémie.
– Kristen Carli
