Décodage du déclin cognitif : découverte d’un mécanisme clé du vieillissement

Résumé: Les chercheurs ont identifié le mécanisme clé qui pourrait être responsable du déclin cognitif observé dans le processus naturel de vieillissement. Ils ont découvert que la mauvaise régulation d’une protéine cérébrale connue sous le nom de CaMKII, vitale pour la mémoire et l’apprentissage, est liée à ce déclin.

Le vieillissement diminue la S-nitrosylation, un processus modifiant des protéines cérébrales spécifiques, y compris CaMKII, altérant ainsi la mémoire et la capacité d’apprentissage. Les résultats indiquent des stratégies pharmacologiques potentielles pour normaliser la nitrosylation des protéines, luttant potentiellement contre le déclin cognitif lié à l’âge.

Faits marquants:

1. Les chercheurs ont découvert que la mauvaise régulation d’une protéine cérébrale appelée CaMKII pourrait être le mécanisme central derrière le déclin cognitif lié au vieillissement normal.
2. L’étude a révélé que le vieillissement normal réduit le processus de S-nitrosylation, modifiant des protéines cérébrales spécifiques, ce qui altère la mémoire et la capacité d’apprentissage.
3. Ces découvertes ouvrent des voies potentielles pour développer des médicaments ou d’autres interventions thérapeutiques qui peuvent normaliser la nitrosylation de CaMKII, conjurant éventuellement le déclin cognitif normal.

Source: Université du Colorado

Des scientifiques du campus médical d’Anschutz de l’Université du Colorado ont découvert ce qu’ils croient être le mécanisme central du déclin cognitif associé au vieillissement normal.

“Le mécanisme implique la mauvaise régulation d’une protéine cérébrale connue sous le nom de CaMKII, qui est cruciale pour la mémoire et l’apprentissage”, a déclaré le co-auteur principal de l’étude, Ulli Bayer, PhD, professeur de pharmacologie à la faculté de médecine de l’Université du Colorado. “Cette étude suggère directement des stratégies de traitement pharmacologique spécifiques.”

L’étude a été publiée aujourd’hui dans la revue “Science Signaling”.

Les chercheurs utilisant des modèles de souris ont découvert que la modification de la protéine cérébrale CaMKII provoquait des effets cognitifs similaires à ceux qui se produisent lors du vieillissement normal.

Bayer a déclaré que le vieillissement chez les souris et les humains diminue un processus connu sous le nom de S-nitrosylation, la modification d’une protéine cérébrale spécifique, y compris CaMKII.

“L’étude actuelle montre maintenant qu’une diminution de cette modification de CaMKII est suffisante pour provoquer des altérations de la plasticité synaptique et de la mémoire qui sont similaires dans le vieillissement”, a déclaré Bayer.

Le vieillissement normal réduit la quantité d’oxyde nitrique dans le corps. Cela réduit à son tour la nitrosylation, ce qui réduit la mémoire et la capacité d’apprentissage, selon l’étude.

Bayer a déclaré que la nouvelle recherche ouvre la voie au développement de médicaments et d’autres interventions thérapeutiques qui pourraient normaliser la nitrosylation de la protéine. Il a dit que cela offre la possibilité de traiter ou d’éviter le déclin cognitif normal pendant une période de temps inconnue.

Il a souligné que cela ne fonctionnerait que dans le déclin cognitif normal lié à l’âge, et non dans le déclin observé dans la maladie d’Alzheimer et la démence.

“Nous savons que cette protéine peut être ciblée”, a déclaré Bayer. « Et nous pensons que cela pourrait être fait pharmacologiquement. C’est la prochaine étape logique.

À propos de cette actualité sur la recherche sur le vieillissement et la cognition

Auteur: David Kelly
Source: Université du Colorado
Contact: David Kelly – Université du Colorado
Image: L’image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès fermé.
“La diminution de la nitrosylation de CaMKII provoque des troubles de la mémoire et de la plasticité synaptique associés au vieillissement chez la sourispar Ulli Bayer et al. Signalisation scientifique

Abstrait

La diminution de la nitrosylation de CaMKII provoque des troubles de la mémoire et de la plasticité synaptique associés au vieillissement chez la souris

CaMKII a des fonctions de mémoire moléculaire car des stimuli transitoires d’ions calcium peuvent induire des augmentations durables de sa localisation synaptique et de son activité indépendante des ions calcium (autonome), laissant ainsi des traces de mémoire de stimuli d’ions calcium au-delà de leur durée.

Les effets synaptiques de deux mécanismes qui induisent l’autonomie de CaMKII sont bien étudiés : l’autophosphorylation à la thréonine-286 et la liaison à GluN2B. Ici, nous avons examiné les fonctions neuronales des mécanismes d’autonomie supplémentaires : nitrosylation et oxydation du domaine régulateur CaMKII.

Nous avons généré une lignée de souris knock-in avec des mutations qui rendent le domaine régulateur CaMKII incompétent pour la nitrosylation/oxydation, CaMKII^ΔSNOet a découvert qu’il présentait des déficits de mémoire et de plasticité synaptique similaires à ceux des souris âgées de type sauvage.

De plus, similaire aux souris âgées de type sauvage, chez lesquelles CaMKII était hyponitrosylé, mais contrairement aux souris présentant des altérations d’autres mécanismes d’autonomie de CaMKII, CaMKII^ΔSNO les souris ont montré une potentialisation à long terme réduite (LTP) lorsqu’elle était induite par une stimulation thêta-burst mais pas par une stimulation à haute fréquence (HFS). Comme chez les souris âgées de type sauvage, le HFS-LTP chez le jeune adulte CaMKII^ΔSNO les souris nécessitaient des canaux ioniques calcium voltage-dépendants de type L.

Les effets chez les souris âgées ont probablement été causés par la perte de nitrosylation, car aucune baisse de l’oxydation de CaMKII n’a été détectée.

Dans les neurones de l’hippocampe, la nitrosylation de CaMKII a induit son accumulation au niveau des synapses dans des conditions basales d’une manière médiée par la liaison de GluN2B, comme après des stimuli LTP. Cependant, l’accumulation de CaMKII synaptique induite par la LTP n’a pas nécessité de nitrosylation.

Ainsi, une diminution de la nitrosylation de la CaMKII associée au vieillissement peut entraîner des altérations par des effets synaptiques chroniques, tels que la diminution de la CaMKII synaptique basale.