Une étude chez la souris montre que le chromosome X hérité de la mère peut accélérer le vieillissement du cerveau. (Gratuit)
Les chromosomes X transmis de la mère à la progéniture peuvent accélérer le vieillissement cérébral, selon une nouvelle étude animale.
Cette étude met en évidence les différences fondamentales qui peuvent entraver le vieillissement cérébral chez les hommes et les femmes. Cette étude a été menée sur des souris, mais si ces résultats peuvent être appliqués à l’homme, cela pourrait conduire à des facteurs spécifiques qui affectent le déclin cognitif et, enfin, à la manière de le prévenir ou de le traiter.
“Les femmes font preuve de durabilité dans de nombreuses mesures du vieillissement”, a déclaré l’auteur principal de cette étude, le Dr Dena Dubal, professeur de neurologie et titulaire du siège David A. Coulter dans le domaine du vieillissement et des maladies neurodégénératives à l’Université de Californie à San Francisco ( UCSF).
Par exemple, elles ont tendance à vivre plus longtemps que les hommes et sont moins atteintes de démence. La maladie d’Alzheimer constitue une exception, car elle touche davantage les femmes. Néanmoins, certaines études montrent que les femmes souffrent plus longtemps de la maladie d’Alzheimer que les hommes.
Dubal et ses collègues se demandent si les chromosomes sexuels, X et Y, peuvent expliquer cette différence. Il existe des preuves que certains gènes du chromosome X aident à protéger contre la démence, tandis que d’autres contribuent au risque de déclin cognitif, a déclaré Rachel Buckley, professeur de neurologie à la Harvard Medical School qui n’est pas impliquée dans cette étude. Cette nouvelle étude révèle des facteurs potentiels pouvant influencer les chromosomes X.
L’origine du chromosome X est importante
Habituellement, les femmes ont deux chromosomes X dans chaque cellule : un venant de la mère et un venant du père. Cependant, les cellules n’ont besoin que d’un seul chromosome X actif, les autres sont donc « silencieux ». Cela produit des femmes porteuses de cellules mosaïques qui ont désactivé le chromosome X de leur père ou de leur mère. Pendant ce temps, les hommes – qui portent généralement un chromosome X et un chromosome y – n’ont hérité que du chromosome X de leur mère, et ce chromosome X est actif dans chaque cellule.
“Cela nous amène à nous interroger sur la résilience des femmes et si la diversité des chromosomes X, qui possèdent le chromosome X de la mère et du père, peut contribuer à l’endurance”, a déclaré Dubal.
Pour explorer cette idée, Dubal ; Samira Abdulai-Saiku, collègue postdoctorale à l’UCSF ; Et ses collègues ont mené des expériences avec des souris femelles de laboratoire d’âges différents. Certaines expériences impliquent l’utilisation d’astuces génétiques pour désactiver tous les chromosomes X du père sur certaines souris, ne laissant que les chromosomes X actifs. Ces rats sont comparés à d’autres souris qui possèdent un mélange actif de chromosomes X mère et père.
“En fait, j’aime vraiment cette approche”, a déclaré Buckley. Comparer les femmes aux hommes introduira des facteurs liés à des relations sexuelles supplémentaires, tels que des différences hormonales, a déclaré Buckley à Live Science.
L’équipe garantit également que le chromosome X de chaque parent est génétiquement identique, a déclaré Dubal. Ainsi, les différences qui surgiront seront liées aux parents hérités, et non aux différences dans le gène lui-même, a-t-il expliqué. Cela permet également à l’équipe d’identifier les différences épigénétiques – les signes chimiques attachés à l’ADN – et de contrôler quels gènes peuvent être activés.
Les jeunes souris « Mom-X », similaires sur le plan cognitif aux autres jeunes souris, apparaissent presque de la même manière dans les tests basés sur le labyrinthe. Mais à un âge plus avancé, ils présentent un déclin plus net des capacités cognitives, notamment de la mémoire spatiale et de la mémoire de travail. “Le procès montre un effet assez frappant”, a déclaré Dubal.
L’équipe s’est ensuite demandé si cette diminution était liée à des modifications de l’hypocampe, le principal centre de mémoire du cerveau. Pour le voir, ils vérifient le marqueur épigénétique sur l’ADN d’hypocampus de souris jeunes et âgées.
Les marqueurs épigénétiques évoluent tout au long de la vie, avec certains schémas corrélés à un « âge biologique plus élevé », autrement dit à un niveau de vieillissement plus avancé. À un âge chronologique plus avancé, les rats Mom-X présentent un niveau de vieillissement biologique plus élevé dans l’hypocampe que les souris possédant les deux chromosomes X.
Les scientifiques trient ensuite les neurones de l’hypocampe selon qu’il s’agit du chromosome X actif de la mère ou du père, afin de voir quels gènes sont activés.
Trois gènes sont systématisés sur le chromosome X mère – Sash3, TLR7 et Cysltr1 – mais sont très actifs sur le chromosome X. À l’aide du dispositif Crispr Gene Intelligence, ils étudient ce qui se passerait s’ils réactivaient ces gènes dans le vieux cerveau de souris qui ne possède qu’un chromosome X maternel. Lors du test, ces souris montrent des améliorations en matière d’apprentissage spatial et de mémoire.
Qu’est-ce que cela signifie pour les humains ?
Fait intéressant, chez l’homme, ces trois gènes sont impliqués dans la protection de l’immunité, mais leur rôle exact dans les neurones n’a pas été entièrement compris, a déclaré Dubal. Les travaux futurs permettront d’étudier plus en détail ce que font ces gènes dans les neurones et d’autres types de cellules cérébrales. On ne sait pas non plus comment ni pourquoi les chromosomes X des différents parents subissent différents changements épigénétiques, a-t-il ajouté.
L’équipe souhaite également étudier ce que cette découverte signifie pour les hommes, qui ne sont porteurs que du chromosome X de leur mère – et qui peuvent, en théorie, avoir un niveau de vieillissement cérébral plus élevé. “Quelqu’un peut imaginer” que plus le chromosome X est actif chez quelqu’un, plus l’impact sur le vieillissement cérébral est clair, spécule Dubal. Cependant, cela doit encore être confirmé.
Bien entendu, étant donné que cette étude est menée uniquement sur des souris, les recherches futures doivent examiner le tissu cérébral humain pour garantir que les résultats peuvent être appliqués, a déclaré Buckley. “Il s’agit d’un travail tout à fait unique et nouveau… mais c’est une remarque importante.”
À long terme, le cheminement de cette recherche peut aider les scientifiques à comprendre l’effet du sexe sur le risque de démence et à les distinguer d’autres facteurs, tels que l’éducation, qui est plus étroitement liée au sexe, a déclaré Buckley. En identifiant le moteur biologique du vieillissement cérébral, les chercheurs peuvent mieux déterminer comment intervenir et ajuster le traitement pour chaque patient.
“À l’heure actuelle, nous utilisons une approche unique pour tous”, a déclaré Buckley. “Et en réalité, ce n’est pas ainsi que nous progresserons.”
(Science en direct/Z-3)
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