Étiquette : plasticité synaptique

Le rôle prometteur du facteur plaquettaire 4 dans le rajeunissement cognitif du cerveau âgé

Le facteur plaquettaire 4 (PF4) est une chimiokine dérivée des plaquettes, trouvée dans le sang, qui joue un rôle essentiel dans la modulation du rajeunissement du cerveau âgé. Des études récentes montrent que la sécrétion de PF4 est cruciale pour les bénéfices cognitifs associés à des interventions telles que les transfusions de sang jeune, le facteur de longévité klotho, et l’exercice. L’administration systémique de PF4 exogène a démontré sa capacité à réduire les facteurs immunitaires pro-vieillissement dans le cerveau âgé, à restaurer la fonction immunitaire périphérique en atténuant la neuroinflammation hippocampique liée à l’âge, à favoriser des changements moléculaires dans la plasticité synaptique, et à améliorer la fonction cognitive chez les souris âgées. De plus, des niveaux réduits de PF4 dans le sérum ont été associés de manière significative au déclin cognitif et aux biomarqueurs pathologiques fondamentaux de la maladie d’Alzheimer. Sur le plan mécanistique, le récepteur CXCR3 joue un rôle partiel dans les bénéfices cellulaires, moléculaires et cognitifs de l’administration systémique de PF4 dans le cerveau âgé. Toutefois, plusieurs questions critiques demeurent, notamment le rôle potentiel de PF4 dans la communication sang-cerveau, son interaction avec les neurotransmetteurs et les processus neuropharmacologiques, ainsi que la manière dont ces découvertes pourraient être traduites en pratique clinique. Avec l’intérêt croissant des chercheurs pour le PF4, il est probable que nous entendrons davantage sur ce sujet dans les années à venir, alors que les investigations passent des études préliminaires à des tentatives de développement de thérapies basées sur l’upréglage direct de l’expression de PF4. Cependant, il est important de noter que le domaine de la biotechnologie n’est pas connu pour sa rapidité de progression du laboratoire à la clinique, comme l’illustre l’exemple des études sur le klotho, qui ont pris des décennies pour passer d’une science intéressante à des applications cliniques initiales. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/04/platelet-factor-4-an-interesting-target-for-modest-rejuvenation-of-the-aging-brain/

L’impact de l’expression de XBP1 sur la longévité et la maladie d’Alzheimer

L’expression excessive du facteur de transcription XBP1 a été démontrée comme capable d’allonger la vie des mouches, probablement en améliorant l’efficacité de la réponse des protéines mal repliées, un processus de maintenance cellulaire. XBP1 influence également des mécanismes variés tels que la fonction immunitaire, le métabolisme lipidique et le métabolisme du glucose. Cette diversité d’effets est typique des facteurs de transcription. Des chercheurs ont appliqué une surexpression spécifique au cerveau de XBP1 sur des modèles murins de la maladie d’Alzheimer, observant une réduction de la pathologie. La dégradation du réseau de protéostasie est reconnue comme un marqueur de vieillissement, contribuant à la pathogenèse de la maladie d’Alzheimer. Des stratégies visant à améliorer la protéostasie ont montré des effets protecteurs significatifs dans divers modèles de maladies neurodégénératives. L’un des nœuds centraux du réseau de protéostasie, affecté par le vieillissement, est la fonction du réticulum endoplasmique (RE), principal site de production des protéines. Lorsqu’il est soumis à un stress, les cellules activent une voie conservée, connue sous le nom de réponse des protéines mal repliées (UPR), qui vise à restaurer la protéostasie. Cette réponse renforce plusieurs processus liés à la fonction de la voie sécrétoire pour améliorer la production de protéines et maintenir la fonction cellulaire, tandis qu’un stress chronique du RE peut entraîner neurodégénérescence et mort cellulaire. La branche de signalisation UPR la plus conservée est initiée par le capteur de stress du RE, IRE1, qui catalyse l’épissage non conventionnel de l’ARNm codant pour XBP1. Cet événement entraîne l’expression d’un facteur de transcription actif, appelé XBP1s, permettant une reprogrammation transcriptionnelle. Des recherches récentes ont montré que l’activité de la voie IRE1/XBP1 diminue dans le cerveau avec le vieillissement normal chez les mammifères, et que des stratégies visant à renforcer l’activité de l’UPR prolonge la durée de vie en bonne santé du cerveau. Il a été démontré que l’expression de XBP1s dans les neurones, que ce soit par des souris transgéniques ou par thérapie génique, retarde la dysfonction synaptique et le déclin cognitif liés au vieillissement normal, tout en réduisant le contenu des cellules de sénescence dans le cerveau. En testant les effets de l’imposition artificielle des réponses adaptatives de l’UPR dans le cerveau d’Alzheimer, les chercheurs ont surexprimé la forme active de XBP1s dans le système nerveux à l’aide de souris transgéniques et du vecteur viral associé aux adénovirus (AAV). La surexpression de XBP1s a considérablement réduit le contenu des plaques amyloïdes dans le cerveau et amélioré la performance cognitive et la plasticité synaptique dans un modèle de maladie d’Alzheimer familiale. De plus, la surexpression de XBP1s dans le cerveau a amélioré la performance de la mémoire dans un modèle de maladie d’Alzheimer sporadique basé sur l’injection d’oligomères d’amyloïde β. Les effets bénéfiques de l’expression de XBP1s dans le cadre de la maladie d’Alzheimer expérimentale et du vieillissement normal impliquent une correction substantielle des motifs d’expression génique associés à la fonction synaptique, à la morphologie neuronale et à la connectivité. Les chercheurs spéculent donc qu’un des mécanismes de protection majeurs de XBP1s dans la maladie d’Alzheimer se rapporte à sa fonction de régulateur de la physiologie neuronale, ce qui pourrait parallèlement réduire le dépôt d’amyloïde. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/03/xbp1-to-upregulate-the-unfolded-protein-response-reduces-pathology-in-mouse-models-of-alzheimers-disease/

Impact de la Déplétion Partielle des Microglies sur la Plasticité Synaptique et la Performance Cognitive chez les Souris Vieillissantes

Les microglies sont des cellules immunitaires innées du cerveau, comparables aux macrophages dans d’autres parties du corps. Elles jouent un rôle crucial dans la défense contre les pathogènes, l’élimination des cellules endommagées, le nettoyage des débris, et l’assistance à certaines fonctions des réseaux neuronaux. Avec l’âge, les microglies ont tendance à adopter un comportement inflammatoire accru, ce qui peut entraîner des inflammations chroniques nuisibles à la structure et à la fonction des tissus cérébraux. Cette réaction maladaptive est en partie due à des niveaux croissants de déchets moléculaires, comme des agrégats protéiques caractéristiques des conditions neurodégénératives. En outre, des dysfonctionnements mitochondriaux au sein des microglies peuvent également contribuer à ces problèmes liés à l’âge.

Une approche pour réduire l’inflammation dans le cerveau consiste à inhiber le récepteur du facteur de stimulation des colonies 1 (CSF1R), ce qui entraîne la mort des microglies et des macrophages. Un médicament anticancéreux, le pexidartinib (ou PLX-3397), a montré une efficacité dans ce domaine. Il a été observé que la dose nécessaire pour éliminer les microglies est bien inférieure à celle utilisée pour traiter les patients atteints de cancer, ce qui entraîne des effets secondaires plus gérables. De plus, après le traitement, la population de microglies et de macrophages se régénère à partir de populations progénitrices en quelques semaines. Des études animales sur la neurodégénérescence et le vieillissement cérébral ont démontré que ce traitement réduisait le nombre de microglies inflammatoires, diminuait l’inflammation dans le cerveau et améliorait la fonction cognitive.

Une recherche récente a examiné l’effet d’une réduction partielle des microglies avec le PLX-3397, visant à obtenir des bénéfices similaires à ceux observés lors de l’ablation totale des microglies. Des souris âgées ont été traitées pendant six semaines, ce qui a réduit le nombre de microglies dans l’hippocampe et le cortex retrosplénial à des niveaux comparables à ceux observés chez les jeunes souris. Ce traitement a également amélioré la plasticité synaptique et les performances cognitives. Bien que le traitement n’ait pas modifié le nombre ou l’intensité totale des réseaux périneuronaux dans l’hippocampe, il a altéré leur structure fine et a augmenté l’expression de certaines protéines synaptiques. En ciblant le CSF1R, cette étude suggère une stratégie sûre et efficace pour stimuler les fonctions synaptiques et cognitives dans le cerveau vieillissant. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/02/partial-depletion-of-microglia-in-the-brain-improves-cognitive-function-in-aged-mice/

Impact des Changements Épigénétiques Liés à l’Âge sur la Mémoire et la Plasticité Synaptique

Cette discussion porte sur la pertinence des changements liés à l’âge dans la régulation épigénétique de l’expression génétique par rapport à la fonction de la mémoire. Le comportement d’une cellule est déterminé par la structure de l’ADN nucléaire, qui détermine quelles régions sont accessibles à la machinerie de transcription responsable de la production de molécules d’ARN. Cette structure est façonnée par des mécanismes épigénétiques, tels que l’ajout de groupes méthyles à des sites spécifiques sur le génome et l’ajout de groupes acétyles aux protéines histones autour desquelles l’ADN est enroulé.

La formation de la mémoire est associée à des modifications constantes des réseaux neuronaux et de l’expression des gènes de plasticité synaptique en réponse à divers stimuli environnementaux et expériences. La dysrégulation de l’expression des gènes de plasticité synaptique affecte la mémoire pendant le vieillissement et les maladies neurodégénératives. Des modifications covalentes, telles que la méthylation de l’ADN et l’acétylation des histones, régulent la transcription des gènes de plasticité synaptique. Des changements dans ces marques épigénétiques sont corrélés avec des altérations de l’expression des gènes de plasticité synaptique et de la formation de la mémoire au cours du vieillissement.

Ces modifications épigénétiques, à leur tour, sont régulées par la physiologie et le métabolisme. Les hormones stéroïdiennes, comme l’œstrogène, et des métabolites, tels que la S-adénosylméthionine et l’acétyl-CoA, impactent directement les niveaux de méthylation de l’ADN et d’acétylation des histones. Ainsi, le déclin des niveaux d’œstrogène ou un déséquilibre de ces métabolites affecte l’expression génique et les fonctions cérébrales sous-jacentes.

Dans cette revue, nous avons discuté de l’importance de la méthylation de l’ADN et de l’acétylation des histones sur les modifications de la chromatine, la régulation de l’expression des gènes de plasticité synaptique et la consolidation de la mémoire, ainsi que la modulation de ces marques épigénétiques par des modificateurs épigénétiques tels que des phytocomposés et des vitamines. De plus, comprendre les mécanismes moléculaires qui modulent ces modifications épigénétiques aidera à développer des approches de récupération. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/02/age-related-epigenetic-changes-impair-memory-function/