L’autophagie neuronale associée aux troubles de la mémoire
Le trouble de la mémoire associé à l’âge est un terme qui décrit la dégradation générale de la mémoire résultant du simple fait de vieillir. Le vieillissement normal est lié à une détérioration générale des structures cérébrales essentielles pour les fonctions cognitives, notamment pour les mémoires de travail et à long terme. L’élucidation des mécanismes biologiques qui déterminent le vieillissement peut faciliter la découverte de facteurs conservés au long de l’évolution, qui désignent la détérioration physiologique chez l’être humain. Pendant le vieillissement, les connexions de la mémoire sont inhibées par plusieurs facteurs, y compris le dysfonctionnement de la libération de neurotransmetteurs et les dépôts dans les peptides bêta-amyloïdes, responsables de diverses fonctions cellulaires. Ces processus entraînent la diminution des fonctions de la mémoire et le développement potentiel de troubles de la mémoire, comme la démence et la maladie d’Alzheimer. Par conséquent, le vieillissement est considéré comme un des principaux facteurs de risque des maladies neurodégénératives. L’équipe de recherche du projet AGE-MEMORY a révélé pour la première fois que l’insuline est liée aux fonctions de mémoire et d’apprentissage à travers la régulation de l’autophagie, un processus naturel qui permet la dégradation et le recyclage des organites cellulaires. En particulier, la réduction de la signalisation de l’insuline a amélioré les capacités d’apprentissage, même si cela a diminué la formation de mémoire à long terme par l’induction de l’autophagie neuronale. L’autophagie associée à la fonction cognitive pendant le vieillissement L’équipe a identifié les principales protéines impliquées dans l’autophagie neuronale pendant le vieillissement. Il s’agit des protéines de signalisation TOR impliquées dans diverses fonctions cellulaires et de sa cible en aval, le récepteur 5HT-7, qui se fixe à la sérotonine, un neurotransmetteur à l’origine des sentiments de bien-être et de joie. «Nous avons découvert que l’autophagie neuronale coordonne l’humeur et la capacité d’établir la mémoire à long terme à travers le récepteur 5HT-7, qui a conservé tout au long de l’évolution sa structure et sa fonction chez les animaux. Cette fonction dépendait de la déphosphorylation du récepteur NMDA, un récepteur très important pour la fonction mnésique qui, à son tour, a entraîné le réglage de la longévité», explique le professeur Tavernarakis, coordinateur du projet AGE-MEMORY, titulaire d’une bourse individuelle Marie Skłodowska-Curie. Dans un premier temps, les études menées sur des modèles animaux de mouches et de vers ont établi un lien entre le métabolisme et l’autophagie neuronaux. L’équipe a découvert que des circuits neuronaux spécifiques contrôlent le développement du système nerveux, de la longévité, de l’humeur et de la cognition. Bases pour de futurs traitements contre les maladies neuronales Même si le projet AGE-MEMORY a identifié le principal réseau de signalisation responsable du développement des maladies neuronales pendant le vieillissement, des études supplémentaires s’avèrent nécessaires avant de pouvoir appliquer ce concept aux interventions thérapeutiques. «Nous essayons actuellement de mieux comprendre le mécanisme à travers lequel l’induction de l’autophagie modifie l’expression et la fonctionnalité du récepteur spécifique de la sérotonine», explique le professeur Tavernarakis. Les données préliminaires du projet AGE-MEMORY montrent que non seulement l’inhibition génétique du récepteur de la sérotonine, mais également l’inhibition pharmaceutique, peuvent inverser les défauts de la cognition et du développement provoqués par un excès d’autophagie. «Par ailleurs, nous avons découvert récemment (après la finalisation du projet) que la perte du récepteur 5TH-7 pendant le développement améliore les déficits développementaux provoqués par un excès d’autophagie, un processus qui entraîne l’apparition et l’évolution de plusieurs maladies du système nerveux», ajoute-t-il. Cette découverte pourrait établir les fondements pour le futur développement de nouveaux traitements pour les maladies neuronales provoquées par l’excès d’autophagie chez l’être humain. «Pour ce faire, nous entendons continuer notre recherche relative et, en fonction de nos découvertes, les étendre pour le développement de nouveaux traitements contre des maladies neuronales spécifiques chez les humains», conclut le professeur Tavernarakis.
Mots‑clés
AGE-MEMORY, vieillissement, autophagie, troubles de la mémoire, insuline, longévité
