133. NEUROSCIENCES, NEUROLOGIE & PSYCHOLOGIE

La recherche renforce le lien entre le diabète et la maladie d'Alzheimer

Résumé : Une recherche montre que l'hyperglycémie chronique altère les performances de la mémoire de travail et modifie les aspects fondamentaux des réseaux cérébraux de la mémoire de travail. Les résultats renforcent le lien entre le diabète de type 2 et la maladie d'Alzheimer.

Source: Université du Nevada

Une équipe de neuroscientifiques de l'UNLV a renforcé le lien entre le diabète de type II et la maladie d'Alzheimer.

Dans une étude publiée dans le numéro de septembre de la revue Communications Biology, les chercheurs montrent que l'hyperglycémie chronique altère les performances de la mémoire de travail et modifie des aspects fondamentaux des réseaux de mémoire de travail.

"Le diabète est un facteur de risque majeur de développer la maladie d'Alzheimer, mais on ne sait pas pourquoi", explique James Hyman, auteur de l'étude et professeur agrégé de psychologie à l'UNLV. « Nous montrons qu'une caractéristique centrale du diabète, l'hyperglycémie, altère l'activité neuronale de manière similaire à ce qui est observé dans les modèles précliniques de la maladie d'Alzheimer. Il s'agit de la première preuve montrant que les changements d'activité neuronale dus à l'hyperglycémie se chevauchent avec ce qui est observé dans les systèmes d'Alzheimer.

Le projet de recherche est la continuation d'une collaboration de six ans entre Hyman et le coauteur Jefferson Kinney, président et professeur au Département de santé cérébrale de l'UNLV, afin de mieux comprendre pourquoi le diabète peut augmenter le risque de maladie d'Alzheimer. Le travail est financé par une subvention de l'Institut national sur le vieillissement.

« Alors que le nombre de diagnostics de maladie d'Alzheimer augmente rapidement et que l'incidence du diabète et du prédiabète s'est accélérée, il est crucial que nous comprenions ce qui relie ces deux troubles », a déclaré Kinney.

Les chercheurs ont découvert que deux parties du cerveau qui sont essentielles à la formation et à la récupération des souvenirs – l'hippocampe et le cortex cingulaire antérieur – étaient surconnectées ou hypersynchronisées. Quand est venu le temps de se souvenir des informations correctes et d'accomplir une tâche, ces deux parties du cerveau - qui sont affectées au début de la progression de la maladie d'Alzheimer - communiquaient trop entre elles, provoquant des erreurs.

 Cette découverte la plus récente fournit non seulement de nouvelles informations sur l'activité cérébrale dans le modèle d'hyperglycémie, mais fournit également une mesure supplémentaire importante qui peut être utilisée pour poursuivre la recherche. L'image est dans le domaine public

« Nous savons que la synchronie est importante pour que différentes parties du cerveau fonctionnent ensemble. Mais, nous constatons de plus en plus ces jours-ci, que la clé de la synchronie neuronale est que cela doit se produire au bon moment, et cela doit se produire avec contrôle », a déclaré Hyman. « Parfois, il y a tout simplement trop de « parler » entre certaines zones et nous pensons que cela entraîne des difficultés de mémoire, entre autres. »

Hyman compare la situation à un PDG qui confie la majorité des opérations commerciales de l'entreprise à son fils, qui décide alors de bouleverser les structures de communication précédentes et de devenir le seul gardien de l'information.

"La seule communication que le PDG a est avec une personne, par opposition à parler avec toutes les autres personnes du bureau", a déclaré Hyman. « Il est possible que chez les patients atteints d'Alzheimer, il y ait une sur-connexion dans certains domaines où il devrait y avoir de la flexibilité. Et dans les modèles de notre étude, nous en voyons la preuve en temps réel à ces moments cruciaux pour accomplir la tâche. »

Cette découverte la plus récente fournit non seulement de nouvelles informations sur l'activité cérébrale dans le modèle d'hyperglycémie, mais fournit également une mesure supplémentaire importante qui peut être utilisée pour poursuivre la recherche.

"Notre prochaine étape consiste à combiner les marqueurs biochimiques et les données électrophysiologiques pour tester des mécanismes spécifiques responsables et des traitements potentiels", a déclaré Kinney. "Cette recherche sera désormais en mesure de travailler à la compréhension du risque ainsi que de ce qui peut être fait pour aider."

À propos de cette actualité de la recherche en neurologie

Auteur : Natalie Bruzda
Source : UNLV
Contact : Natalie Bruzda – UNLV
Image : L'image est dans le domaine public
Recherche originale : accès libre.

« L' altération du rythme thêta et les interactions hippocampiques-corticales sous-tendent les déficits de la mémoire de travail dans un modèle de facteur de risque d'hyperglycémie de la maladie d'Alzheimer » par Ryan. A. Wirt, Lauren. A. Équipage, Andrew. A. Ortiz, Adam. M. McNeela, Emmanuel Flores, Jefferson. W. Kinney et James M. Hyman. Biologie des communications

Résumé

L'altération du rythme thêta et les interactions hippocampe-corticales sous-tendent les déficits de la mémoire de travail dans un modèle de facteur de risque d'hyperglycémie de la maladie d'Alzheimer.

Le diabète sucré  est une maladie métabolique associée à des taux de glucose et d'insuline dérégulés et à un risque accru de développer la maladie d'Alzheimer (MA) plus tard dans la vie. On pense que l'hyperglycémie chronique entraîne une neuroinflammation et une hyperphosphorylation de la protéine tau dans l'hippocampe entraînant un déclin cognitif, mais les effets sur l'activité du réseau hippocampique sont inconnus.

Un état hyperglycémique soutenu a été induit chez des animaux par ailleurs en bonne santé et les sujets ont ensuite été testés sur une tâche d'alternance spatiale retardée tout en enregistrant à partir de l'hippocampe et du cortex cingulaire antérieur (ACC). Les animaux hyperglycémiques ont eu de moins bons résultats dans les essais à long délai et présentaient de multiples différences électrophysiologiques tout au long de la tâche.

Nous avons trouvé une augmentation de la puissance delta et une diminution de la puissance thêta dans l'hippocampe, ce qui a entraîné une modification des rapports thêta/delta à la fin de la période de retard. Le couplage de fréquence croisée était significativement plus élevé dans plusieurs bandes et la cohérence thêta hippocampe-ACC de la période de retard était élevée, révélant une hypersynchronie. Les valeurs de cohérence les plus élevées sont apparues de longs délais sur les essais d'erreur pour les animaux STZ, à l'opposé de ce qui a été observé chez les témoins, où une cohérence de période de délai plus faible était associée à des erreurs.

Conformément aux études précédentes, nous avons trouvé des augmentations de tau phosphorylé dans l'hippocampe et le cortex des animaux STZ, ce qui pourrait expliquer les changements oscillatoires et cognitifs observés.

Novembre 2021