104. NEUROLOGIE & NEUROSCIENCES.

Les niveaux d'oxygène dans le sang expliquent pourquoi la perte de mémoire est un symptôme précoce de la maladie d'Alzheimer

Résumé : Une diminution du flux sanguin et des niveaux d'oxygène dans le sang vers l'hippocampe peut expliquer les symptômes de perte de mémoire associés à la maladie d'Alzheimer. Les études affirment que l'augmentation du flux sanguin hippocampique pourrait inverser ou protéger contre les symptômes de la maladie neurodégénérative.

Source: Université du Sussex

Dans une première mondiale, des scientifiques de l'Université du Sussex ont enregistré les niveaux d'oxygène dans le sang dans l'hippocampe et ont fourni des preuves expérimentales pour lesquelles la zone, communément appelée « centre de la mémoire du cerveau », est vulnérable aux dommages et à la dégénérescence, précurseur de la maladie d'Alzheimer. maladie.

Pour comprendre pourquoi cette région est si sensible, les chercheurs de l'Université du Sussex, dirigés par le Dr Catherine Hall de la School of Psychology and Sussex Neuroscience, ont étudié l'activité cérébrale et le flux sanguin dans l'hippocampe de souris. Les chercheurs ont ensuite utilisé des simulations pour prédire que la quantité d'oxygène fournie aux neurones de l'hippocampe les plus éloignés des vaisseaux sanguins est juste suffisante pour que les cellules continuent de fonctionner normalement.

Le Dr Catherine Hall, maître de conférences en psychologie à l'Université du Sussex, déclare :
« Ces découvertes sont une étape importante dans la recherche de mesures préventives et de traitements pour la maladie d'Alzheimer, car elles suggèrent que l'augmentation du flux sanguin dans l'hippocampe pourrait être vraiment efficace pour prévenir les dommages.

« S'il est vrai que l'augmentation du flux sanguin dans l'hippocampe est importante pour protéger le cerveau contre des maladies comme la maladie d'Alzheimer, alors cela pèsera davantage sur l'importance de l'exercice régulier et d'un régime pauvre en cholestérol pour la santé du cerveau à long terme.

« Nous pensons que l'hippocampe existe dans un bassin versant. C'est à peu près OK normalement, mais quand quelque chose d'autre arrive à diminuer le flux sanguin cérébral, les niveaux d'oxygène dans l'hippocampe diminuent à des niveaux qui empêchent les neurones de fonctionner. Nous pensons que c'est probablement la raison pour laquelle la maladie d'Alzheimer provoque d'abord des problèmes de mémoire, car la diminution précoce du flux sanguin empêche l'hippocampe de fonctionner correctement.

« Les mêmes facteurs qui vous exposent à un risque de crise cardiaque vous rendent plus susceptible de développer une démence. C'est parce que notre cerveau a besoin de suffisamment de flux sanguin pour fournir de l'énergie - sous forme d'oxygène et de glucose - afin que les cellules cérébrales puissent fonctionner correctement, et parce que le flux sanguin peut éliminer les déchets tels que les protéines bêta-amyloïdes qui s'accumulent dans la maladie d'Alzheimer.
« Maintenant, nous voulons découvrir si la baisse du débit sanguin et des niveaux d'oxygène dans l'hippocampe est à l'origine de l'accumulation de bêta-amyloïde dans la maladie d'Alzheimer. Comprendre ce qui cause des dommages précoces sera vraiment important pour nous aider à apprendre comment traiter ou prévenir la maladie. »

De plus, les cellules qui dilatent les petits vaisseaux sanguins, appelées péricytes, avaient une forme différente dans l'hippocampe que dans le cortex visuel. L'image est dans le domaine public

Le Dr Kira Shaw, chercheur en psychologie à l'Université du Sussex qui a entrepris les principales expériences, a déclaré :
«Nous avons constaté que le flux sanguin et les niveaux d'oxygène dans l'hippocampe étaient inférieurs à ceux du cortex visuel. De plus, lorsque les neurones sont actifs, il y a une forte augmentation du flux sanguin et des niveaux d'oxygène dans le cortex visuel. Cela fournit de l'énergie aux neurones affamés. Mais dans l'hippocampe, ces réponses étaient beaucoup plus petites.

Les scientifiques ont également découvert que les vaisseaux sanguins de l'hippocampe contenaient moins de transcrits d'ARNm (codes pour la fabrication de protéines) pour les protéines qui façonnent la dilatation des vaisseaux sanguins. De plus, les cellules qui dilatent les petits vaisseaux sanguins, appelées péricytes, avaient une forme différente dans l'hippocampe que dans le cortex visuel.

Le Dr Shaw a conclu : « Nous pensons que les vaisseaux sanguins de l'hippocampe sont moins capables de se dilater que dans le cortex visuel ».

Financement : Cette recherche a été financée par le Medical Research Council, l'Académie des sciences médicales et le Wellcome Trust.

À propos de cette actualité de la recherche sur la maladie d'Alzheimer

Source : Université du Sussex

Contact : Anna Ford – Université du Sussex

Image : L'image est dans le domaine public

Recherche originale : accès libre.

« Le couplage neurovasculaire et l'oxygénation sont diminués dans l'hippocampe par rapport au néocortex en raison des différences microvasculaires » par Catherine Hall et al. Communication Nature



Abstrait

Le couplage neurovasculaire et l'oxygénation sont diminués dans l'hippocampe par rapport au néocortex en raison de différences microvasculaires

L'hippocampe est essentiel à la mémoire spatiale et épisodique mais est endommagé au début de la maladie d'Alzheimer et est très sensible à l'hypoxie. Comprendre comment il régule son apport en oxygène est donc essentiel pour concevoir des interventions visant à préserver sa fonction.

Cependant, les études de la fonction neurovasculaire dans l'hippocampe in vivo ont été limitées par sa relative inaccessibilité. Ici, nous avons comparé la fonction neurovasculaire de l'hippocampe et du cortex visuel chez des souris éveillées, en utilisant l'imagerie à deux photons de neurones et de vaisseaux individuels et des mesures du débit sanguin régional et de l'oxygénation de l'hémoglobine.

Nous montrons que le flux sanguin, l'oxygénation du sang et le couplage neurovasculaire étaient diminués dans l'hippocampe par rapport au néocortex, en raison de différences dans le réseau vasculaire et dans la fonction des péricytes et des cellules endothéliales.

La modélisation de la diffusion de l'oxygène indique que ces caractéristiques du système vasculaire de l'hippocampe peuvent restreindre la disponibilité de l'oxygène et pourraient expliquer sa sensibilité aux dommages lors de troubles neurologiques, y compris la maladie d'Alzheimer, où l'apport énergétique du cerveau est diminué.

Juin 2021