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Les taux de calcium anormaux dans des mitochondries peuvent entraîner la mort cellulaire neuronale dans la maladie d'Alzheimer

Pour la première fois, utilisant un modèle de souris de la maladie d'Alzheimer, les scientifiques ont documenté une tige entre les niveaux élevés du calcium dans des mitochondries et la mort neuronale dans le cerveau vivant.

Cette relation a été précédemment documentée dans la culture cellulaire, mais voir ce phénomène chez les souris vivantes l'effectue plus vraisemblablement que ceci se produit dans les gens également et pourrait indiquer un objectif neuf pour la maladie d'Alzheimer.

Nous pouvions montrer le dysregulation mitochondrial de calcium dans les neurones des souris vivantes avec des sympt40mes comme une Alzheimer utilisant des techniques d'imagerie sous tension de tranchant. »

Maria Calvo-Rodriguez, PhD, auteur important d'étude, service de neurologie chez Massachusetts General Hospital.

L'auteur supérieur est Brian J. Bacskai, PhD. Calvo-Rodriguez et Bacskai sont tous deux du service de neurologie chez Massachusetts General Hospital.

Leurs collaborateurs ont inclus des chercheurs d'école de Harvard de santé publique et de l'École de Médecine chez Instituto de Investigacion Biomedica De Cadix (INIBICA) en Espagne. Cette étude était récent publiée dans des transmissions de nature.

Un des cachets de définition de la maladie d'Alzheimer est le dépôt de bêtas plaques amyloïdes et de perte de neurones. L'accumulation de bêta amyloïdes a longtemps été vraisemblablement un déclencheur de la maladie, mais les moyens exacts par lesquels les neurones meurent dans Alzheimer demeurent un mystère, et la bêta théorie amyloïde est devenus controversé parce que tellement on dopent des candidats visant des bêta amyloïdes ont échoué dans les tests cliniques.

Un des effets de bêtas plaques amyloïdes est qu'ils entraînent les niveaux de teneur élevée en calcium de l'ion (Ca2+) dans les cellules du cerveau. Il y a également de la preuve que, au moins dans la culture cellulaire, l'exposition aux bêta amyloïdes peut élever des niveaux de Ca2+ dans des mitochondries et aboutir à la mort neuronale.

Signalisation de l'influence Ca2+ de mitochondries à l'intérieur des neurones par « l'uniporter mitochondrial de calcium » qui reprend Ca2+ dans des mitochondries. L'enquête sur ce mécanisme chez les souris vivantes a été entravée par le manque de technologies assez sensibles pour évaluer directement des niveaux de Ca2+ dans des mitochondries dans le cerveau vivant.

Pour explorer la relation entre Ca2+, les mitochondries et la mort neuronale, le Calvo-Rodriguez et ses collègues ont combiné la multiphoton-microscopie avec un indicateur quotientométrique de Ca2+ visé aux mitochondries aux niveaux des ânes Ca2+. Elles ont appliqué ces technologies pour examiner les neurones d'un modèle transgénique de souris de la maladie d'Alzheimer qui développe les plaques amyloïdes assimilées à ceux des patients humains.

Leurs études expliquent que des niveaux mitochondriaux accrus de Ca2+ sont associés au dépôt de plaque et à la mort neuronale dans ce modèle, indiquant que les niveaux anormaux2+ de Ca dans des mitochondries pourraient jouer un rôle dans la mort cellulaire neuronale dans la maladie d'Alzheimer.

Supplémentaire, elles ont observé que quand Aβ soluble est appliqué à la concentration saine en cerveau Ca2+ de souris dans des mitochondries augmente. Ce procédé peut être évité par l'obstruction de l'uniporter mitochondrial de calcium avec du médicament. Le bêta amyloïde soluble est un type de bêta assimilé amyloïde à cela dans le cerveau humain d'Alzheimer.

« Les niveaux de teneur élevée en calcium dans les mitochondries entraînent la tension oxydante, et la mort des neurones par l'intermédiaire de l'apoptose, » dit Calvo-Rodriguez. « Nous proposons qu'en bloquant l'uniporter mitochondrial neuronal de calcium nous puissions éviter la progression de la maladie de mort cellulaire et de choc. » Leur travail propose que visante l'entrée de calcium aux mitochondries pourrait être une approche thérapeutique neuve prometteuse dans la maladie d'Alzheimer.

Source:
Journal reference:

Calvo-Rodriguez, M. et al. (2020) Increased mitochondrial calcium levels associated with neuronal death in a mouse model of Alzheimer’s disease. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-16074-2.