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La recherche propose une approche neuve possible à traiter les maladies neurodegenerative

Les chercheurs au centre médical d'université de Vanderbilt (VUMC) ont prouvé pour la première fois que quand un nerf optique dans l'oeil est endommagé, comme dans le glaucome, le nerf optique opposé vient au sauvetage en partageant son énergie métabolique.

Ce faisant, cependant, le nerf optique intact devient vulnérable davantage à de tension métabolique, qui pourrait expliquer pourquoi le neurodegeneration observé en cela et d'autres propagations de maladies entre les régions du cerveau.

C'est la première démonstration des moyens métaboliques étant partagés entre les deux yeux et les nerfs optiques. »

Clous à glace de David, PhD, vice-président du Service d'Ophtalmologie et des sciences visuelles à VUMC et directeur du centre de recherche de visibilité de Vanderbilt

L'état par les clous à glace et les collègues, lundi publié dans les démarches de l'académie nationale des sciences, propose une approche neuve potentielle à traiter les maladies neurodegenerative comme le glaucome et la maladie d'Alzheimer en renforçant les ressources métaboliques en neurones impliqués.

Le glaucome, une principale cause de cécité, est provoqué par sensibilité à la pression oculaire, qui mène à la dégénérescence de la projection neurale de l'oeil au cerveau.

Essentiels à la santé neuronale sont les astrocytes, les cellules glial en forme d'étoile qui enregistrent le glycogène et le relâchent comme glucose, l'essence dont les neurones ont besoin pour fonctionner puisqu'ils n'enregistrent pas leur propre source d'énergie.

Utilisant la représentation de tomographie (PET) d'émission de positons, qui peut tracer l'activité métabolique des cellules dans différents tissus, les chercheurs ont prouvé que quand un nerf optique a été chargé par une augmentation dans la pression intraoculaire, des métabolites comprenant le glycogène ont été transférées à partir du nerf optique sain par l'intermédiaire de leur remarque de croisement dans le cerveau.

« L'énergie est transférée vers le haut d'un nerf optique, en travers du chiasma optique (une structure en forme de x constituée par le croisement des nerfs optiques) dans le cerveau et l'arrière vers le bas à l'autre oeil, qui est une distance énorme pour des métabolites à la course, » Calkins a indiqué.

« Nous ne le connaissons pas exact comment elle a fait, » avons dit.

Cependant, le transfert dépend du connexin 43 (Cx43), la protéine qui compose les jonctions d'écartement dans les astrocytes. Les jonctions d'écartement sont des glissières intracellulaires qui branchent les cellules adjacentes et qui permettent l'échange des petites molécules entre elles.

Quand Cx43 génétiquement « a été assommé » dans un modèle de souris, le transfert d'énergie ne s'est pas produit dans les réseaux d'astrocyte entre les deux nerfs optiques.

Les aides de phénomène de transfert expliquent les effets bilatéraux vus dans les maladies neurodegenerative. La maladie d'Alzheimer, par exemple, peut commencer dans l'un hémisphère du cerveau et de la course au prochain.

Tandis que le partage de l'énergie aide le tissu malade, le tissu qui donne ses mémoires d'énergie devient plus susceptible des blessures suivantes. « Il y a un prix à payer, » Calkins a dit.

« Ceci l'implique qu'une voie de ralentir le neurodegeneration généralement serait d'amplifier les moyens métaboliques dans le cerveau, » a dit. « Une voie qui peut être faite est en visant des astrocytes pour les reprogrammer pour produire et enregistrer plus de métabolites pour partager avec des neurones.

Utilisant la thérapie génique reprogrammer des neurones dans certaines maladies du système visuel s'est avérée efficace. « Ce qui j'essaye de faire maintenant est par la thérapie génique pour reprogrammer des astrocytes à l'aide des virus pour insérer des gènes dans leur ADN, » il a dit.

Les clous à glace est Denis M.O'Day, MBBS, professeur de l'ophthalmologie et les sciences visuelles et professeur de la pharmacologie.

Le tonnelier licencié doctoral de MELiSSA de neurologie récente, PhD, était le premier auteur du papier. D'autres co-auteurs étaient Silvia Pasini, PhD, Wendi Lambert, PhD, Karis D'Alessandro, Vincent Yao et Michael Risner, PhD.

La recherche a commencé en 2016, quand les clous à glace ont reçu le financement par les fonds d'innovation de Stanley Cohen, qui ont été déterminés qui année en l'honneur du Prix Nobel de Vanderbilt deuxièmes en médicament pour supporter la recherche à haut risque novatrice.

Source:
Journal reference:

Cooper, M.L., et al. (2020) Redistribution of metabolic resources through astrocyte networks mitigates neurodegenerative stress. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2009425117.