Le cerveau vieillissant: quand les amis se transforment en ennemis

La fonction cérébrale diminue avec l’âge, même chez les personnes en bonne santé. Une nouvelle étude montre pourquoi.

En 2060, la population totale des États-Unis de plus de 70 ans devrait plus que doubler. La recherche sur le vieillissement peut être cruciale pour améliorer la qualité de vie de millions de personnes à l’avenir et développer un système de santé durable pour une population de plus en plus âgée.

Une nouvelle étude aborde la question suivante: pourquoi le cerveau en bonne santé vieillissant subit-il un déclin de sa fonction et les neurones ne fonctionnent plus aussi bien qu’avant.

Source: CC0 Creative Commons

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Avec l’âge, l’activité cérébrale diminue, quelle que soit votre santé, votre alimentation, votre niveau d’activité physique ou vos interactions sociales. Nous devenons plus oublieux, distraits, et la performance en général n’est pas aussi bonne qu’au début de la trentaine. La mémoire est affectée aux âges plus avancés, pas nécessairement liée à l’apparition de la maladie d’Alzheimer ou de la démence. La coordination, ainsi que notre métabolisme, sont des fonctions corporelles supplémentaires affectées aux âges plus avancés. La raison? Vos neurones ne fonctionnent plus comme avant. Cela est dû à une diminution du nombre de connexions, appelées synapses, établies entre les neurones.

Mais pourquoi la fonction cérébrale diminue-t-elle avec l’âge, peu importe votre état de santé général?

Les synapses se développent pendant les premiers stades de la vie. Une fois que le cerveau d’une personne atteint sa maturité – vers 25 ans -, ses synapses sont supposées se stabiliser. Dans le vieillissement normal, les neurones ne sont pas perdus, mais leurs synapses, qui sont éliminées, compromettent plusieurs fonctions cérébrales. Mais si l’on est exempt de maladies neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer, ou n’a jamais subi de blessures, comme un accident vasculaire cérébral, pourquoi nos neurones perdent-ils ces synapses et se détériorent-ils?

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Ces dernières années, il a été constaté que la manière dont les neurones se forment, se développent et se maintiennent n’est pas uniquement à leur charge, mais qu’ils sont aidés par d’autres cellules appelées glie. Les cellules gliales du cerveau ont été étudiées en fonction de leur rôle protecteur et de soutien dans le système nerveux.

De plus, de nombreuses études ont montré que les astrocytes, un type spécifique de cellules gliales, jouent également un rôle actif dans la formation et le développement des synapses, à la fois sur le plan de la santé et de la maladie. Les astrocytes produisent et envoient des protéines aux neurones pour faciliter la fonction synaptique. En d’autres termes, les neurones ont besoin d’astrocytes pour apprendre à communiquer entre eux.

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La nouvelle étude de janvier (Boisvert et al., 2018) s’est penchée sur les différents gènes activés dans les astrocytes à un âge plus ou moins avancé, à la recherche de variations. Ils ont constaté que les astrocytes changent avec l’âge et qu’ils sont donc impliqués dans la dégradation synaptique chez les cerveaux plus âgés en bonne santé. Selon l’étude, c’est ainsi que les astrocytes contribuent au vieillissement de notre cerveau:

1. Les astrocytes favorisent l’élimination des synapses à un âge plus avancé: les astrocytes dans le cerveau vieillissant augmentent l’activation de certains gènes qui, aux premiers stades de la vie, éliminent les synapses qui ne seraient pas nécessaires. La réactivation de ces gènes dans des cerveaux plus âgés et en bonne santé favorise l’élimination des synapses, entraînant une partie du déclin des fonctions cérébrales liées à l’âge. Fait intéressant, ces gènes sont également actifs dans certains troubles neurologiques tels que la schizophrénie ou la maladie d’Alzheimer.
2. Les régions cérébrales particulièrement touchées par l’âge montrent également des changements majeurs dans les gènes des astrocytes dans le cerveau plus âgé: les modifications des gènes des astrocytes sont particulièrement marquées dans les régions cérébrales plus touchées par l’âge, le cervelet et l’hypothalamus. Ces régions du cerveau sont impliquées dans la coordination et le métabolisme, fonctions largement affectées par le vieillissement normal.
3. Les astrocytes produisent moins de cholestérol: ils ont constaté que les astrocytes diminuent les gènes associés à la production de cholestérol, ce qui est absolument nécessaire dans le cerveau. Toutes les cellules, y compris les neurones, ont besoin de cholestérol pour construire leurs structures et remplir leur fonction. Cependant, le cholestérol disponible dans le reste du corps ne peut pas traverser la barrière hémato-encéphalique pour atteindre les neurones. Par conséquent, les astrocytes sont responsables de la production “locale” de cholestérol. Aux âges plus avancés, la restriction de la production de cholestérol par les astrocytes prive le cerveau de sa source, compromettant la fonction neuronale saine.

Pourquoi les astrocytes, après avoir soutenu les neurones tout au long de la vie, semblent-ils se retourner contre eux à un âge plus avancé? Pourquoi les astrocytes semblent-ils préparer le cerveau âgé à souffrir de maladies neurodégénératives? Qu’est-ce qui les fait passer d’amis à des ennemis?

Démêler les mécanismes moléculaires responsables du vieillissement normal du cerveau pourrait expliquer pourquoi certaines personnes sont prédisposées à des maladies qui affectent les populations plus âgées, telles que la maladie d’Alzheimer ou la maladie de Parkinson, et révèlent de nouvelles cibles comme les astrocytes et leurs voies moléculaires. ou intervention avant l’apparition des maladies liées à l’âge.

Après tout, nous ne rajeunissons pas.

Les références

Bishop NA, Lu T, Yankner BA (2010) Mécanismes neuronaux du vieillissement et du déclin cognitif. La nature; 464 (7288): 529-35. doi: 10.1038 / nature08983.

Blanco-Suárez, E., Caldwell, ALM et Allen, NJ (2017), Rôle des interactions astrocytes-synapse dans les troubles du système nerveux central. J Physiol, 595: 1903-1916. doi: 10.1113 / JP270988

Boisvert, MM, Erikson, GA, Shokhirev, MN, Allen, NJ (2018) Le transcriptome de l’astrocyte vieillissant de plusieurs régions du cerveau de la souris. Cell Reports, 22 (1), 269-285. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2017.12.039.

Murman, DL (2015). L’impact de l’âge sur la cognition. Séminaires en audience, 36 (3), 111-121. http://doi.org/10.1055/s-0035-1555115