La recherche de la nouvelle école de médecine de l'Université de Virginie suggère un moyen inattendu dont les médecins peuvent être en mesure d'améliorer la circulation sanguine vers le cerveau pour combattre la maladie d'Alzheimer et d'autres maladies neurodégénératives.
Les scientifiques dirigés par Ukpong B. Eyo, PhD, du Département des neurosciences de l'UVA, ont constaté que les cellules immunitaires appelées microglies jouent un rôle essentiel dans la détermination de la façon dont les minuscules capillaires fournissent du sang et de la nourriture essentielle à notre cerveau. Les scientifiques croient que les problèmes avec ces microglies pourraient contribuer à l'échec de la santé du cerveau, et les cibler pourraient nous aider à prévenir ou à inverser les maladies de vol de mémoire causées ou aggravées par le manque de flux sanguin adéquat. Cela pourrait inclure la maladie d'Alzheimer, la démence vasculaire et même certains cas de Parkinson.
Depuis un certain temps, la microglie a été suggérée pour jouer un rôle important dans la régulation de la fonction des vaisseaux. Avec cette étude, nous avons fourni la preuve la plus définitive qu'ils régulent le flux sanguin vers le cerveau, spécifié l'emplacement de cette fonction aux petits vaisseaux ou capillaires du cerveau et identifié une enzyme qu'ils utilisent pour le faire. Bien que les microglies soient dysfonctionnelles dans les maladies neurodégénératives, notre travail soulève désormais la possibilité d'améliorer les déficits de flux sanguin en ciblant la microglie. «
Ukpong B. Eyo, PhD, UVA's Center for Brain Immunology and Glia (Big Center) et l'UVA Brain Institute
Les grandes exigences du cerveau
Nos cerveaux nécessitent une énorme subsistance. Même s'ils ne représentent que 2% de notre poids corporel, ils utilisent 20% de notre énergie totale. Pour en fournir, le cerveau est entouré d'un réseau de vaisseaux sanguins de 400 miles qui se ramifie les plus largement dans de minuscules capillaires. Une bonne fonction de ces vaisseaux et capillaires est essentiel à une bonne santé cérébrale.
Les scientifiques ont su que les problèmes avec les cellules myéloïdes peuvent contribuer à un excès de dioxyde de carbone dans le sang, en volant notre cerveau d'oxygène vivifiant. Mais Eyo et son équipe voulaient comprendre plus précisément quelles cellules étaient responsables et voir ce qui se passerait si ces cellules ne fonctionnaient pas correctement.
Les chercheurs ont déterminé que les microglies sont responsables de garantir un «ton» capillaire approprié, qui détermine la façon dont les minuscules vaisseaux peuvent alimenter le sang au cerveau. L'élimination de la microglie a considérablement réduit le diamètre des capillaires et réduit leur capacité à transporter le sang, ont trouvé les scientifiques. La restauration de la microglie a résolu ce problème.
« L'enzyme microgliale identifiée dans cette étude a été ciblée jusqu'à présent chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer, mais avec des résultats mitigés. Notre étude suggère que ces thérapeutiques auraient un avantage maximal s'il est prescrit en fonction de la fenêtre thérapeutique de la microglia dans Alzheimer – un axé sur notre élément de recherche UVALING. les résultats. « Nous avons déterminé que toutes les microglies sont capables de réguler le ton capillaire basal par opposition à un sous-ensemble d'entre eux, révélant ainsi leur importance pour répondre aux demandes d'énergie dans le cerveau. »
Les chercheurs disent que des recherches supplémentaires seront nécessaires pour mieux comprendre le réseau de communication cellulaire complexe chargé de maintenir une fonction capillaire appropriée. Mais en mieux comprendre comment le système immunitaire maintient la santé capillaire, les scientifiques peuvent être en mesure de stimuler la circulation sanguine pour garantir que le cerveau est correctement nourri.
« Maintenant que nous avons identifié un nouveau rôle pour la microglie dans la structure et la fonction des vaisseaux sanguins ainsi qu'une enzyme spécifique impliquée, nous sommes prêts à examiner comment cette enzyme et cette fonction microgliale changent, et pour développer par la suite des thérapies pour réduire ces changements pendant les maladies neurodégénératives de manière générale et dans la maladie d'Alzhiemer », a déclaré Eyo. « Cependant, les questions abondent que notre groupe poursuivra – par exemple, la microglie régule-t-elle les petits capillaires indépendamment ou de concert avec d'autres cellules cérébrales? Quand pendant le développement, la microglie commence-t-elle à jouer ce rôle, et ce rôle est-il également important dans les troubles neurodéveloppementaux où la fonction vasculaire est également compromise? avenir. »
L'UVA a récemment créé le Harrison Family Translational Research Center dans les maladies d'Alzheimer et neurodégénératives spécifiquement pour pionnier de nouveaux traitements pour la maladie d'Alzheimer et d'autres troubles cérébraux. Le centre fait partie de l'Institut Paul et Diane Manning de l'UVA pour la biotechnologie. L'Institut sera hébergé dans une installation de quatre étages et 350 000 pieds carrés en construction au Fontaine Research Park d'UVA qui devrait apporter des centaines et potentiellement des milliers d'emplois en Virginie dans le cadre d'un nouveau «écosystème d'innovation».
Résultats d'Alzheimer publiés
Eyo et ses collaborateurs ont publié leurs résultats dans la revue scientifique Communications de la nature. L'équipe de recherche était composée de Mills III, Niesha A. Savory, Aida Oryza Lopez-Ortiz, Dennis H. Lentferink, Fernando González Ibáñez, Praise AgoSchi, Elina Rastegar, Arnav Gupta, Detya Gupta, Arya Suram, Brant E. Isakson, Marie————BLAY et EYO.
La recherche a été soutenue par le National Institutes of Health Institute des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux, subventions NS122782 et NS119243; L'Institut national du cœur, du sang et du sang national du NIH, accorde HL007284, HL137112 et HL171997; La Fondation de la famille Owens; une bourse postdoctorale de l'Institut cérébral de l'UVA; et une bourse postdoctorale de l'American Heart Association, 25post1376070.
