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Comment la pollution de l’air et la fumée des feux de forêt peuvent contribuer à la perte de mémoire dans la maladie d’Alzheimer?
Les scientifiques de Scripps Research ont découvert comment une modification chimique d’une protéine clé du cerveau – potentiellement déclenchée par la pollution de l’air, les pesticides, les incendies de forêt et les viandes transformées induits par le changement climatique – perturbe le fonctionnement normal des cellules cérébrales.
Publication évaluée par des Pairs institut de recherche Scripps. Dans une boîte de Petri, l’introduction de cette version modifiée du gène CRTC1 dans des cellules nerveuses humaines dérivées de cellules souches de patients atteints de la maladie d’Alzheimer a permis de prévenir les signes de la maladie, notamment le dépérissement des connexions des cellules nerveuses et la diminution de la survie des cellules nerveuses.
Dans des modèles murins atteints de la maladie d’Alzheimer, le gène CRTC1 remanié a rétabli l’activation des gènes nécessaires à la formation de la mémoire et à la plasticité synaptique, c’est-à-dire la capacité du cerveau à renforcer les connexions entre les neurones.
« Nous avons réussi à sauver presque entièrement les voies moléculaires impliquées dans la création de nouveaux souvenirs », explique Lipton.
« Cela suggère qu’il s’agit d’une cible thérapeutique qui pourrait faire une réelle différence dans le traitement de la maladie d’Alzheimer et potentiellement d’autres maladies neurologiques. »
Étant donné que les toxines environnementales, notamment la pollution automobile et la fumée des feux de forêt, peuvent entraîner des niveaux élevés de NO dans le cerveau, la nouvelle étude renforce l’hypothèse selon laquelle ces toxines peuvent accélérer le vieillissement cérébral et la maladie d’Alzheimer par le biais de la S-nitrosylation.
La prévention de la S-nitrosylation du CRTC1 pourrait être une voie viable pour ralentir ou prévenir ce type de lésions cérébrales liées à la maladie d’Alzheimer, explique Lipton. Ces résultats pourraient également aider à expliquer pourquoi le risque d’Alzheimer augmente avec l’âge, ajoute-t-il.
Même sans exposition aux toxines environnementales, le vieillissement entraîne une augmentation de l’inflammation et des niveaux de NO, tandis que les défenses antioxydantes de l’organisme s’affaiblissent, rendant les protéines plus sensibles aux réactions nocives de S-nitrosylation.
« Nous apprenons que la S-nitrosylation affecte de nombreuses protéines dans tout le corps, mais l’inversion de certains de ces changements, comme ceux sur CRTC1, pourrait avoir un impact significatif sur la fonction de mémoire », explique Lipton.
Son groupe de recherche travaille actuellement au développement de médicaments capables de bloquer sélectivement certaines réactions de S-nitrosylation, notamment celles affectant le CRTC1.En plus de Lipton, les auteurs de l’étude, « La S-nitrosylation de CRTC1 dans la maladie d’Alzheimer altère l’expression des gènes CREB-dépendante induite par l’activité neuronale », sont le premier auteur Xu Zhang et les auteurs contributeurs Roman Vlkolinsky, Chongyang Wu, Nima Dolatabadi, Henry Scott, Andrew Zhang, Mayra Blanco, Nhi Lang, Juan Piña-Crespo, Tomohiro Nakamura et Marisa Roberto de Scripps Research ; et Olga Prikhodko, anciennement de la Graduate School en neurosciences de l’UC San Diego.
