Une nouvelle étude de chercheurs de l'Université de l'Illinois Chicago révèle comment la barrière hémato-encéphalique devient plus fuite avec l'âge, contribuant aux déficits de mémoire. L'étude, publiée dans Rapports cellulairesa découvert les mécanismes moléculaires derrière ce processus et pourrait fournir de nouvelles cibles thérapeutiques pour lutter contre le déclin cognitif plus tôt dans le processus de vieillissement.
La barrière hémato-encéphalique est une couche de cellules qui tapissent les vaisseaux sanguins du cerveau qui maintiennent les virus, les bactéries et les toxines tout en permettant des nutriments et des produits chimiques utiles. Une structure clé de la barrière hémato-encéphalique sont des jonctions étroites qui agissent comme des ponts entre les cellules, restreignant l'entrée des molécules. Une protéine appelée occludine aide à remplir ce rôle essentiel.
C'est un processus hautement régulable qui permet à certaines molécules de passer par et d'autres pour rester en circulation. Fondamentalement, c'est un mécanisme qui sépare le système nerveux central de tout le reste. «
Yulia Komarova, professeur agrégé UIC au Département de pharmacologie et de médecine régénérative au Collège de médecine et auteur principal de l'étude
Mais comme de nombreux processus physiologiques, la barrière hémato-encéphalique commence à dysonner à mesure que nous vieillissons – elle devient plus fuite. Cela peut entraîner des changements de mémoire dès l'âge moyen, a déclaré Komarova. Exactement comment cela se produit n'est pas clair.
Dans des recherches antérieures, Komarova et ses collègues ont testé ce qui s'est passé s'ils supprimaient une protéine appelée N-cadhérine des cellules qui tapissent les vaisseaux sanguins. Cela a rendu les navires plus fuites dans les poumons – et dans le cerveau.
Dans la nouvelle étude, Komarova s'est associé à Leon Tai, professeur agrégé d'anatomie et de biologie cellulaire au Collège de médecine, pour voir si cette fuite a eu un effet sur la mémoire. Les souris sans N-cadhérine fonctionnelle pourraient apprendre des tâches ainsi que des souris normales, mais ils ont rapidement oublié ce qu'ils ont appris.
Un examen plus approfondi du cerveau de ces souris a montré que le problème était lié à une protéine appelée occludine, qui aide à former des jonctions serrées dans la barrière hémato-encéphalique. Le cerveau vieillissant et les jeunes cerveaux dépourvus de la N-cadhérine avaient moins de jonctions occluses, entraînant une barrière plus fuite. Les expériences moléculaires ont montré que lorsque les protéines de N-cadhérine sur les cellules de vaisseau sanguin voisines interagissent, elles déclenchent une voie de signalisation qui stabilise l'occludine, aidant à maintenir l'intégrité de la barrière hémato-encéphalique.
Komarova a collaboré avec le Dr Jeffrey Loeb, responsable de la neurologie et de la réadaptation au Collège de médecine, pour examiner les tissus cérébraux humains à partir de la neurorépositoire de l'université collectée pendant les chirurgies de l'épilepsie. En comparant les échantillons de patients plus jeunes (tardive d'adolescence aux 20) avec ceux des patients d'âge moyen (40 à 50 ans), ils ont constaté que le groupe plus âgé avait une réduction des niveaux de N-cadhérine et d'occludine, reflétant les résultats chez la souris.
L'étude est la première à examiner comment la signalisation activée par la N-cadhérine contrôle l'organisation des jonctions serrées impliquées dans la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique, a-t-elle déclaré.
Parce que ces déficits commencent à se manifester à l'âge mûr, assez tôt dans le processus de vieillissement cognitif, il n'est pas « trop tard dans le jeu pour commencer le traitement », a déclaré Komarova. Son équipe enquête maintenant si les étapes de la voie de signalisation activées par la N-cadhérine pourraient être des cibles thérapeutiques.
« Cet article montre qu'il pourrait y avoir une fenêtre thérapeutique beaucoup plus grande pour le traitement de toute condition cognitive liée à l'âge », a-t-elle déclaré.
Les autres co-auteurs de l'UIC sur le journal incluent Quinn Lee, Wang Ching Chan, Shuangping Zhao, Harry Haileskel, Riya Thomas, Mohsin Zafar, Fozia Mir, Peter Toth et Kamran Avanki.
