VIEILLISSEMENT : Ces neurones qui prennent particulièrement de l’âge
Toutes nos cellules cérébrales ne vieillissent pas de la même manière, et avec les mêmes conséquences, révèle cette étude préclinique qui délivre, dans la revue Nature, la première feuille de route sur la façon dont le vieillissement modifie l'activité moléculaire de nos cellules cérébrales. En cartographiant la sensibilité de différents types de cellules cérébrales au vieillissement, la recherche éclaire non seulement les processus de déficience cognitive normale liée à l’âge et les voies sous-jacentes au développement des maladies neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer mais contribue à expliquer pourquoi le jeune prolonge la « survie ».
Depuis des années, les scientifiques étudient les effets du vieillissement sur le cerveau, aujourd’hui cette étude atteint le niveau unicellulaire. Grâce à des outils de cartographie cérébrale innovants, et dans le cadre de l’Initiative BRAIN du NIH, ces scientifiques ont pu examiner le cerveau de manière plus globale et plus détaillée à la fois.
« Le vieillissement est le facteur de risque le plus important de la maladie d’Alzheimer et de nombreux autres troubles cérébraux dévastateurs. Nos travaux fournissent une carte très détaillée des cellules cérébrales qui peuvent être les plus affectées par le vieillissement », résume l’auteur principal, le Dr Richard J. Hodes, directeur du National Institute on Aging du NIH : « Nos données précisent la façon dont le vieillissement affecte le cerveau et apportent un guide pour le développement de nouveaux traitements pour les maladies cérébrales liées à l’âge ».
Tous les types de cellules du cerveau ne vieillissent pas de la même manière
L’étude révèle que certaines cellules, dont un petit groupe de cellules contrôlant les hormones, peuvent subir plus de changements liés à l’âge dans leur activité ou expression génétique que d’autres. Précisément, à l’aide d’outils d’analyse génétique avancés, les chercheurs ont suivi les cellules individuelles dans le cerveau de souris « jeunes » de 2 mois et de souris « âgées » de 18 mois. Pour chaque âge, les chercheurs ont analysé
l’activité génétique de 16 grandes régions cérébrales représentatives de 35 % du volume total du cerveau.
L’analyse de ces données révèle :
- une diminution -sans surprise-avec l’âge de l’activité des gènes associés aux circuits neuronaux ;
- ces diminutions d’expression sont observées dans les neurones, les cellules de circuit primaires, ainsi que dans les cellules « gliales » astrocytes et oligodendrocytes, qui peuvent soutenir la signalisation neuronale en contrôlant les niveaux de neurotransmetteurs et en isolant électriquement les fibres nerveuses ;
- une augmentation avec l’âge de l’activité des gènes associés aux systèmes immunitaire et inflammatoire du cerveau, ainsi que des cellules des vaisseaux sanguins cérébraux.
Les types de cellules plus sensibles au vieillissement :
- le vieillissement réduit le développement des neurones nouveau-nés présents dans au moins 3 régions du cerveau ;
- certains de ces neurones nouveau-nés pourraient jouer un rôle dans les circuits qui contrôlent certaines formes d’apprentissage et de mémoire, tandis que d’autres pourraient aider à reconnaître différentes odeurs ;
- les cellules les plus sensibles au vieillissement entourent le troisième ventricule, un conduit qui permet au liquide céphalo-rachidien de passer à travers l’hypothalamus. Situé à la base du cerveau, l’hypothalamus produit des hormones qui peuvent contrôler les besoins fondamentaux du corps,
notamment la température, le rythme cardiaque, le sommeil, la soif et la faim ;
- ces cellules qui tapissent le 3è ventricule du cerveau et les neurones voisins de l’hypothalamus présentent les plus grands changements d’activité génétique avec l’âge, notamment une augmentation des gènes d’immunité et une diminution des gènes associés aux circuits neuronaux.
Des liens plus clairs entre le vieillissement et le métabolisme corporel : ces observations contribuent à expliquer les liens entre l’âge et les changements métaboliques. Elles éclairent aussi la façon dont le jeûne intermittent et d'autres régimes hypocaloriques peuvent augmenter la durée de vie. Plus précisément, les neurones sensibles à l'âge dans l'hypothalamus sont connus pour produire des hormones de contrôle de l'alimentation et de l'énergie tandis que les cellules de la paroi ventriculaire contrôlent le passage des hormones et des nutriments entre le cerveau et le corps.
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