Les astrocytes et le cerveau vieillissant
Les effets du vieillissement sur le fonctionnement du cerveau peuvent affecter des individus sains. Dans le cerveau frappé par le vieillissement, les principaux travaux de recherche se concentrent sur les neurones alors que l'importance des astrocytes, les cellules cérébrales les plus nombreuses, a toujours été en grande partie ignorée. Les connaissances sur des fonctions multiples des astrocytes ne cessent d'augmenter, mais les détails sur la façon dont le vieillissement peut affecter le métabolisme de l'énergie de l'astrocyte restent incomplets. Financé par l'UE, le projet ASTROAGE (Astrocytes in aging brain exhibit altered glutamate homeostasis: Implications for age related cognitive decline?) s'est intéressé aux conséquences du vieillissement sur les astrocytes. Les chercheurs ont comparé l'activité métabolique des astrocytes au niveau de l'hippocampe chez de jeunes souris de 4 et 22 mois. L'utilisation de substrats d'énergie étiquetés 13-C tels que le glutamate, le glucose et l'acétate a permis d'explorer les effets liés à l'âge sur le métabolisme neuronale et astrocytique, avec un accent particulier sur le glutamate étant donné qu'il est d'abord assimilé par les astrocytes et peut représenter une source d'énergie utile en cas de conditions faibles en glucose. Les résultats ont montré que les propriétés métaboliques des astrocytes des souris plus âgées autorisaient une utilisation plus efficace du glutamate pour la production d'énergie. Le stockage de glycogène augmente également dans le cerveau âgé et pourrait indiquer un métabolisme en glucose altéré. De plus, les intermédiaires du cycle de l'acide tricarboxylique (ATC), à savoir le fumarate et le citrate, sont différentiellement régulés dans un cerveau plus âgé, ce qui pourrait indiquer un déséquilibre au niveau des réactions du cycle. Les chercheurs ont également étudié les différences de concentration du glutamate déshydrogénase (GDH), une enzyme qui transforme le glutamate en alpha-kétoglutarate, intermédiaire du cycle ATC. En effet, des résultats ont montré que les tranches hippocampiques présentent un niveau d'activité du GDH très élevé, mais aucune différence liée à l'âge ne peut être prouvée. Dans l'ensemble, les résultats indiquent une connexion très étroite entre la production de glutamate au cycle de TCA via l'activité de GDH et le métabolisme du glucose. Puisque toute perturbation au niveau de l'homéostasie de la production d'énergie peut donner lieu à une dégénérescence neurologique, une bonne compréhension de l'apport des astrocytes dans le vieillissement du cerveau est essentielle pour contrer la dégénérescence cognitive des personnes âgées. ASTROAGE a jeté les bases pour des recherches ultérieures plus approfondies qui s'avéreront particulièrement intéressantes pour une population européenne vieillissante.
Mots‑clés
Astrocytes, vieillissement, cerveau, glutamate, cycle TCA, dégénérescence cognitive, métabolisme énergétique