Le vieillissement ralentit le processus de détoxification du cerveau, mais il existe des médicaments qui peuvent aider à y remédier

Les chercheurs ont réussi à inverser l’accumulation de déchets cérébraux associés au vieillissement chez la souris, en utilisant un médicament cliniquement approuvé pour améliorer l’élimination des déchets et traiter d’éventuels troubles neurologiques.

AlzheimerLa maladie de Parkinson et d’autres troubles neurologiques sont souvent considérés comme des maladies du « cerveau sale », dans lesquelles le cerveau lutte pour se débarrasser des déchets nocifs. Le vieillissement augmente considérablement le risque de développer ces maladies, car à mesure que nous vieillissons, la capacité de notre cerveau à éliminer les accumulations toxiques diminue. Cependant, des recherches récentes chez la souris montrent qu’il pourrait être possible d’inverser ces changements liés à l’âge et de restaurer les processus d’élimination des déchets dans le cerveau.

« Cette recherche montre que la restauration de la fonction des vaisseaux lymphatiques cervicaux peut significativement sauver l’élimination lente des déchets du cerveau liée à l’âge », a déclaré Douglas Kelley, professeur de génie mécanique à la Hagem School of Engineering and Applied Science de l’Université de Rochester. « De plus, cela a été réalisé en utilisant un médicament déjà utilisé en clinique, offrant ainsi une stratégie thérapeutique potentielle. » Kelly est l’un des principaux auteurs de l’étude, parue dans la revue Nature vieillissante En collaboration avec le Dr Maiken Nedergaard, MD, PhD, codirecteur du Centre de neurologie translationnelle de l’Université.

Décrit pour la première fois par Nedergaard et ses collègues en 2012, le système glymphatique est un processus unique d’élimination des déchets dans le cerveau qui utilise le liquide céphalo-rachidien (LCR) pour éliminer les excès de protéines générés par les neurones avides d’énergie et d’autres cellules du cerveau au cours d’une activité normale.

Cette découverte a ouvert la voie à de nouvelles façons potentielles de traiter des maladies généralement associées à l’accumulation de déchets protéiques dans le cerveau, telles que la maladie d’Alzheimer (bêta-amyloïde et tau) et la maladie de Parkinson (alpha-synucléine). Dans un cerveau jeune et en bonne santé, le système lymphatique réussit bien à se débarrasser de ces protéines toxiques, mais à mesure que nous vieillissons, ce système ralentit, ouvrant la voie à ces maladies.

Un réseau de petites pompes extrait les déchets du cerveau

Une fois que le liquide céphalo-rachidien est surchargé de déchets protéiques, il doit se frayer un chemin vers le système lymphatique et éventuellement vers les reins, où il est traité avec d’autres déchets présents dans l’organisme. La nouvelle recherche combine des techniques d’imagerie avancées avec le suivi des particules pour décrire le parcours à travers les vaisseaux lymphatiques cervicaux du cou par lequel la moitié du liquide céphalo-rachidien sale sort du cerveau.

En plus de mesurer le débit du liquide céphalo-rachidien, les chercheurs ont pu surveiller et enregistrer la pulsation des vaisseaux lymphatiques du cou qui aident à éliminer le liquide céphalo-rachidien du cerveau. « Contrairement au système cardiovasculaire, qui possède une grande pompe, le cœur, le liquide du système lymphatique est transporté par un réseau de petites pompes », a déclaré Kelly. Ces pompes microscopiques, appelées vaisseaux lymphatiques, sont dotées de valves pour empêcher le reflux et sont reliées les unes aux autres, une par une, pour former des vaisseaux lymphatiques.

Les chercheurs ont découvert qu’à mesure que les souris vieillissaient, le taux de contractions diminuait et les valvules tombaient en panne. En conséquence, la vitesse du liquide céphalo-rachidien sale s’écoulant du cerveau des souris plus âgées était 63 % plus lente que celle des animaux plus jeunes.

Un médicament bien connu qui rétablit le flux des fluides de nettoyage du cerveau

L’équipe a ensuite cherché à savoir si elle pouvait raviver les vaisseaux lymphatiques et a identifié un médicament appelé prostaglandine F2α, un composé de type hormonal couramment utilisé en médecine pour déclencher le travail et connu pour favoriser la contraction des muscles lisses. Les vaisseaux lymphatiques sont tapissés de cellules musculaires lisses, et lorsque les chercheurs ont appliqué le médicament sur les vaisseaux lymphatiques cervicaux chez des souris plus âgées, la fréquence des contractions a augmenté et le flux de liquide céphalo-rachidien sale provenant du cerveau est revenu au niveau d’efficacité observé chez les souris plus jeunes.

« Ces vaisseaux sanguins sont idéalement situés près de la surface de la peau, nous savons qu’ils sont importants et nous savons maintenant comment accélérer leur fonction », a déclaré Kelly. « On peut voir comment cette approche, peut-être combinée à d’autres interventions, pourrait constituer la base de futurs traitements pour ces maladies. »

Référence : « La restauration de la fonction des vaisseaux lymphatiques cervicaux lors du vieillissement sauve le drainage du liquide céphalo-rachidien » par Ting Du, Aditya Raghunandan, Humberto Mestre, Virginia Pla, Guojun Liu, Antonio Ladron de Guevara, Ivan Newbold, Paul Tobin, Daniel Jean Martinez, Sourav Pattanayak, Kenwyn Huang, Weiguo Ping, Maikin Nedergaard et Douglas H. Kelly, 15 août 2024, Nature vieillissante.
est ce que je: 10.1038/s43587-024-00691-3

Parmi les autres contributeurs à l’étude figurent les premiers auteurs Ting Du, Aditya Raghunandan, Humberto Meester, Virginia Pla, Guojun Liu, Antonio Ladron de Guevara, Evan Newbold, Paul Tobin, Daniel Jean Martinez, Saurav Pattanayak, Qin-Wen Huang et Weiguo Peng de l’Université de Rochester. La recherche a été soutenue par un financement de l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux, de la Fondation Lundbeck, de la Fondation Novo Nordisk, du Human Frontier Sciences Program, de la Miriam and Sheldon G. Adelson Medical Research Foundation, de la Fondation Simons, de l’Union européenne. Programme – Recherche sur les maladies neurodégénératives et Bureau de recherche de l’armée américaine, Centre national pour la santé complémentaire et intégrative et Brain Initiative.