Une nouvelle étude révèle comment l’inflammation prénatale affecte les circuits cérébraux et le système immunitaire, façonnant la santé cognitive des décennies plus tard, révélant ainsi des indices sur le vieillissement et la résilience aux maladies.
Recherche: Les origines immunitaires prénatales du vieillissement cérébral diffèrent selon le sexe. Crédit d’image : Shutterstock IA
Dans une étude récente publiée dans la revue Psychiatrie Moléculaireune équipe dirigée par des chercheurs de la Harvard Medical School a exploré comment l'exposition prénatale aux cytokines pro-inflammatoires maternelles affectait les circuits cérébraux liés à la mémoire et les fonctions immunitaires de la progéniture sur une période de 50 ans.
L'étude a examiné les différences spécifiques au sexe dans l'activité cérébrale et les performances de la mémoire et a lié les perturbations immunitaires fœtales aux impacts à long terme sur la santé, en particulier la résilience cognitive et immunitaire à la quarantaine.
Sommaire
Arrière-plan
Les populations vieillissantes du monde entier sont confrontées à des défis importants liés au déclin de la mémoire et aux maladies cognitives telles que la démence et la maladie d'Alzheimer.
La recherche indique que les différences de performances de mémoire entre les hommes et les femmes varient en fonction de l'âge et des changements hormonaux, les femmes présentant souvent une meilleure mémoire verbale jusqu'à la ménopause.
En outre, les facteurs liés au début de la vie, tels que les conditions prénatales, sont de plus en plus reconnus comme étant essentiels à la santé cognitive à long terme.
Des études ont montré que l’activation du système immunitaire maternel pendant la grossesse, déclenchée par des facteurs tels que l’inflammation, altère le développement du fœtus et peut affecter les circuits de mémoire.
Des études sur des modèles animaux ont révélé les mécanismes par lesquels l'inflammation maternelle perturbe les processus neuronaux essentiels à la mémoire. Bien que des déficiences cognitives et immunitaires liées à des défis immunitaires maternels pendant la grossesse aient été observées chez les enfants et les jeunes adultes, leur persistance à un âge plus avancé et le rôle des réponses cérébrales et immunitaires spécifiques au sexe restent flous.
De plus, la recherche relie une activité inflammatoire accrue, un marqueur de dérégulation immunitaire, à la pathologie d'Alzheimer, ce qui pourrait avoir des implications sur la compréhension du déclin de la mémoire lié à l'âge.
À propos de l'étude
La présente étude a examiné les effets à long terme de l'activité immunitaire maternelle prénatale sur la mémoire et les fonctions immunitaires de la progéniture.
Les chercheurs ont utilisé les données d’une cohorte prénatale recrutée entre 1959 et 1966, en se concentrant sur 204 participants répartis également en fonction du sexe et âgés d’environ 50 ans.
Des échantillons de sérum maternel collectés auprès de la cohorte prénatale à la fin du deuxième ou au début du troisième trimestre ont été analysés pour détecter les cytokines pro-inflammatoires, en particulier l'interleukine (IL) -6 et le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α), compte tenu de leur rôle dans le développement du cerveau. Les chercheurs ont également mesuré la cytokine anti-inflammatoire IL-10, mais ont constaté qu’elle n’avait pas d’effet significatif, mettant en évidence la spécificité des cytokines pro-inflammatoires.
Les participants ont été classés en fonction de leurs niveaux d'exposition prénatale.
La progéniture adulte a subi des évaluations cliniques, des tests neuropsychologiques et une imagerie cérébrale fonctionnelle. Leurs performances de mémoire ont été évaluées à l’aide de tâches telles que l’examen de mémoire associative Face-Name et le test de rappel sélectif.
De plus, l’activité cérébrale et la connectivité pendant le codage de la mémoire ont été évaluées par imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRM), en mettant l’accent sur des régions telles que l’hippocampe et le cortex préfrontal ventrolatéral.
Les chercheurs ont également mené des analyses spécifiques au sexe pour évaluer les interactions entre l'exposition maternelle aux cytokines et l'activité cérébrale, en contrôlant les facteurs socio-économiques et démographiques.
Les antécédents reproductifs et les évaluations hormonales des participantes ont été utilisés pour les classer en fonction des stades de reproduction, permettant ainsi d'examiner les effets postménopausiques.
De plus, la fonction immunitaire de la progéniture à la quarantaine a été évaluée à l’aide de marqueurs tels que le score inflammatoire NLRP3. NLRP3 ou domaine de liaison aux nucléotides et d'oligomérisation (NOD) -, répétition riche en leucine (LRR) – et protéine contenant le domaine pyrine 3 est une protéine liée aux réponses inflammatoires aux toxines, aux blessures ou aux antigènes.
Résultats
Les résultats ont indiqué que l’exposition prénatale aux cytokines pro-inflammatoires maternelles avait des effets à long terme, spécifiques au sexe, sur la fonction immunitaire et les circuits de mémoire de la progéniture.
Des taux maternels élevés d'IL-6 et de TNF-α étaient associés à une diminution des performances dans les tâches de mémoire et à une altération de l'activité cérébrale, en particulier dans l'hippocampe et le cortex préfrontal ventrolatéral, chez la progéniture mâle. Ces effets étaient liés à de moins bonnes réponses cérébrales évoquées par les tâches lors du codage de la mémoire et à une activité fonctionnelle réduite.
Chez les femmes, les effets de l'exposition prénatale ont été révélés après la ménopause, avec des niveaux plus élevés de cytokines maternelles en corrélation avec une diminution des performances de mémoire et une altération de la connectivité entre les régions cérébrales liées à la mémoire.
Il est intéressant de noter qu’aucune association significative n’a été observée chez les femmes préménopausées ou périménopausées, ce qui indique que le vieillissement reproductif amplifie ces impacts.
En outre, l’étude a identifié des changements dans la fonction immunitaire au cours de la quarantaine. Une exposition prénatale élevée aux cytokines était associée à une activité inflammatoire accrue chez la progéniture, en particulier chez la progéniture féminine après la ménopause, ce qui suggère un état d'hyperimmunité conservé. Cette réponse immunitaire accrue est également corrélée à de moins bonnes performances de mémoire épisodique.
De plus, les résultats scolaires standardisés de l’enfance à 7 ans étaient liés aux résultats de la mémoire des adultes, ce qui suggère la valeur prédictive des indicateurs cognitifs précoces pour la santé cognitive tout au long de la vie. Cela souligne le rôle des conditions prénatales dans l’élaboration des trajectoires cognitives non seulement immédiates mais également à long terme.
Contrairement aux effets prononcés de l’IL-6 et du TNF-α, aucun effet significatif n’a été observé pour l’IL-10, soulignant l’influence critique des cytokines pro-inflammatoires sur la mémoire et les résultats immunitaires.
Conclusions
Dans l’ensemble, les résultats suggèrent que l’exposition prénatale aux cytokines inflammatoires maternelles avait un impact durable sur la mémoire et les fonctions immunitaires de la progéniture, avec des effets distincts spécifiques au sexe qui apparaissent tout au long de la vie. La progéniture masculine présentait des déficits plus précoces, tandis que les effets étaient amplifiés après la ménopause chez les femmes.
Ces résultats ont révélé le rôle des perturbations immunitaires précoces dans la formation de la résilience cognitive et immunitaire tout au long de la vie et ont souligné la nécessité d'interventions ciblées pour atténuer les risques associés aux expositions inflammatoires prénatales. Bien que l’étude soit exhaustive, les auteurs reconnaissent leurs limites, notamment l’accent mis sur un seul point temporel de mesure des cytokines et les contraintes de taille d’échantillon pour certaines analyses.
Ces résultats constituent une base pour de futures recherches explorant le lien entre l'activité immunitaire prénatale et les troubles liés au vieillissement tels que la maladie d'Alzheimer.
