Actualité santé | News 24

La stimulation mitochondriale inverse l’agglutination des protéines liée au vieillissement et à la maladie d’Alzheimer

Résumé: Une nouvelle étude sur les vers révèle un ensemble de protéines insolubles liées à la fois au vieillissement et à la maladie d’Alzheimer. Ces protéines s’accumulent au cours du vieillissement normal et sont exacerbées par la bêta-amyloïde, une caractéristique de la maladie d’Alzheimer. Stimuler la santé des mitochondries avec un composé naturel a inversé les effets toxiques de l’agglutination des protéines, soulignant ainsi l’importance des mitochondries dans la lutte contre les maladies liées à l’âge.

Faits marquants:

  • Un ensemble de protéines insolubles est lié à la fois au vieillissement et à la maladie d’Alzheimer.
  • La bêta-amyloïde exacerbe l’agglutination des protéines, créant un cercle vicieux de déclin.
  • Améliorer la santé des mitochondries peut inverser les effets toxiques de l’agglutination des protéines.

Source: Institut Buck

On sait depuis longtemps que la maladie d’Alzheimer, comme la plupart des autres maladies neurodégénératives, se caractérise par l’agglutination d’agrégats de protéines insolubles dans le cerveau. Au cours d’un vieillissement normal sans maladie, il existe également une accumulation de protéines insolubles.

Jusqu’à présent, les approches thérapeutiques de la maladie d’Alzheimer n’ont pas abordé la contribution de l’insolubilité des protéines en tant que phénomène général, se concentrant plutôt sur une ou deux protéines insolubles.

Cela montre les mitochondries.
Ce qu’il faut retenir, disent les auteurs, c’est de rappeler que la santé des mitochondries est essentielle à la santé globale. Crédit : Actualités des neurosciences

Les chercheurs de Buck ont ​​récemment terminé une étude systématique sur les vers qui dresse un tableau complexe des liens entre les protéines insolubles dans les maladies neurodégénératives et le vieillissement.

En outre, les travaux ont démontré une intervention qui pourrait inverser les effets toxiques des agrégats en améliorant la santé mitochondriale.

« Sur la base de nos découvertes, cibler les protéines insolubles pourrait fournir une stratégie de prévention et de traitement de diverses maladies liées à l’âge », a déclaré Edward Anderton, PhD, chercheur postdoctoral au laboratoire de Gordon Lithgow et co-premier auteur d’une étude qui paraît dans le numéro du 16 mai de la revue GéroScience.

« Notre étude montre comment le maintien de mitochondries saines peut lutter contre l’agglutination des protéines liée à la fois au vieillissement et à la maladie d’Alzheimer », a déclaré Manish Chamoli, PhD, chercheur scientifique dans le laboratoire de Gordon Lithgow et Julie Andersen, et co-premier auteur de l’étude.

« En améliorant la santé des mitochondries, nous pouvons potentiellement ralentir ou inverser ces effets nocifs, offrant ainsi de nouvelles façons de traiter à la fois le vieillissement et les maladies liées à l’âge. »

Les résultats soutiennent l’hypothèse de la géroscience

Le lien étroit entre les protéines insolubles favorisant le vieillissement normal et les maladies plaide également en faveur d’une vision plus large de la manière dont le vieillissement et les maladies liées à l’âge se produisent. « Nous dirions que ces travaux soutiennent réellement l’hypothèse géroscientifique selon laquelle il existe une voie commune menant à la maladie d’Alzheimer et au vieillissement lui-même », a déclaré le professeur Buck Gordon Lithgow. PhD, vice-président des affaires académiques et auteur principal de l’étude.

« Le vieillissement est le moteur de la maladie, mais les facteurs qui vous mettent sur la voie de la maladie surviennent en réalité très tôt. »

Le fait que l’équipe ait trouvé un protéome insoluble central enrichi de nombreuses protéines qui n’avaient pas été envisagées auparavant crée de nouvelles cibles pour l’exploration, a déclaré Lithgow. « D’une certaine manière, cela soulève la question de savoir si nous devrions réfléchir à ce à quoi ressemble la maladie d’Alzheimer chez les très jeunes », a-t-il déclaré.

Au-delà de l’amyloïde et du tau

Jusqu’à présent, la plupart des recherches sur la maladie d’Alzheimer ont ciblé les accumulations de deux protéines : la bêta-amyloïde et la protéine tau. Mais il existe en réalité des milliers d’autres protéines dans ces agrégats insolubles, a déclaré Anderton, et leur rôle dans la maladie d’Alzheimer était inconnu.

De plus, a-t-il ajouté, leur laboratoire et d’autres ont observé qu’au cours du processus normal de vieillissement sans maladie, il y avait également une accumulation de protéines insolubles. Ces protéines insolubles provenant d’animaux âgés, lorsqu’elles sont mélangées à l’amyloïde bêta dans le tube à essai, accélèrent l’agrégation de l’amyloïde.

Quel était le lien entre l’accumulation des agrégats de la maladie d’Alzheimer et le vieillissement sans maladie, se demandait l’équipe. En se concentrant sur la protéine bêta-amyloïde, ils ont utilisé une souche du ver microscopique Caenorhabditis elegans, utilisé depuis longtemps dans les études sur le vieillissement, qui a été conçu pour produire de la protéine amyloïde humaine.

Anderton a déclaré que l’équipe soupçonnait qu’elle pourrait voir que la bêta-amyloïde entraînait un certain niveau d’insolubilité dans d’autres protéines.

« Ce que nous avons découvert, c’est que la bêta-amyloïde provoque une insolubilité massive, même chez un très jeune animal », a déclaré Anderton. Ils ont découvert qu’il existe un sous-ensemble de protéines qui semblent très vulnérables à devenir insolubles, soit en ajoutant de la bêta-amyloïde, soit au cours du processus de vieillissement normal. Ils ont appelé ce sous-ensemble vulnérable le « protéome insoluble central ».

L’équipe a ensuite démontré que le protéome insoluble central regorge de protéines déjà associées à différentes maladies neurodégénératives en plus de la maladie d’Alzheimer, notamment la maladie de Parkinson, la maladie de Huntington et la maladie à prions.

« Notre article montre que l’amyloïde pourrait agir comme un moteur de cette agrégation du vieillissement normal », a déclaré Anderton.

« Maintenant, nous avons des preuves claires, je pense pour la première fois, que l’amyloïde et le vieillissement affectent les mêmes protéines de la même manière. Il s’agit très probablement d’un cercle vicieux dans lequel le vieillissement entraîne l’insolubilité et la bêta-amyloïde entraîne également l’insolubilité, et ils ne font qu’empirer les uns les autres.

La protéine amyloïde est très toxique pour les vers et l’équipe voulait trouver un moyen d’inverser cette toxicité.

« Étant donné que des centaines de protéines mitochondriales deviennent insolubles à la fois au cours du vieillissement et après avoir exprimé la bêta-amyloïde, nous avons pensé que si nous pouvions améliorer la qualité des protéines mitochondriales à l’aide d’un composé, nous pourrions peut-être inverser certains des effets négatifs de la bêta-amyloïde », a déclaré Anderton.

C’est exactement ce qu’ils ont découvert, en utilisant l’urolithine A, un métabolite intestinal naturel produit lorsque nous mangeons des framboises, des noix et des grenades, connu pour améliorer la fonction mitochondriale : il a considérablement retardé les effets toxiques de la bêta-amyloïde.

« Ce qui ressort clairement de notre ensemble de données, c’est que l’importance des mitochondries ne cesse de ressortir », a déclaré Anderton. Ce qu’il faut retenir, disent les auteurs, c’est de rappeler que la santé des mitochondries est essentielle à la santé globale.

« Les mitochondries ont un lien étroit avec le vieillissement. Ils ont un lien étroit avec la bêta-amyloïde », a-t-il déclaré. « Je pense que la nôtre est l’une des rares études qui montre que l’insolubilité et l’agrégation de ces protéines pourraient être le lien entre les deux. »

« Les mitochondries étant au cœur de tout cela, une façon de briser le cercle vicieux du déclin consiste à remplacer les mitochondries endommagées par de nouvelles mitochondries », a déclaré Lithgow. « Et comment faites-vous cela? Vous faites de l’exercice et suivez une alimentation saine.

Parmi les autres chercheurs de Buck impliqués dans l’étude figurent Dipa Bhaumik, Christina D. King, Xueshu Xie, Anna Foulger, Julie K. Andersen et Birgit Schilling.

Financement: Ce travail a été soutenu en partie grâce à des fonds du National Institute on Aging (NIA RF1AG057358 NIA U01AG045844), une subvention d’instrumentation partagée des National Institutes of Health et la Larry L. Hillblom Medical Foundation.

À propos de cette actualité sur la recherche sur la maladie d’Alzheimer, la génétique et le vieillissement

Auteur: Kris Rébillot
Source: Institut Beck
Contact: Kris Rebillot – Institut Beck
Image: L’image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre.
« L’amyloïde β accélère l’insolubilité des protéines à l’échelle du protéome liée à l’âge» par Edward Anderton et coll. GéroScience


Abstrait

L’amyloïde β accélère l’insolubilité des protéines à l’échelle du protéome liée à l’âge

La perte de protéostase est une caractéristique hautement conservée du vieillissement chez les organismes modèles et entraîne l’accumulation d’agrégats de protéines insolubles.

L’insolubilité des protéines est également une caractéristique unificatrice des principales maladies neurodégénératives liées à l’âge, notamment la maladie d’Alzheimer (MA), dans laquelle des centaines de protéines insolubles s’associent à la bêta-amyloïde agrégée (Aβ) dans les plaques séniles.

Malgré le lien entre le vieillissement et le risque de MA, les approches thérapeutiques jusqu’à présent ont négligé l’insolubilité généralisée des protéines induite par le vieillissement en tant que facteur contributif. Cependant, les protéines qui deviennent insolubles au cours du vieillissement chez les organismes modèles sont capables d’accélérer l’agrégation Aβ in vitro et la durée de vie in vivo.

Ici, en utilisant une approche protéomique impartiale, nous avons remis en question la relation entre Aβ et l’insolubilité des protéines liée à l’âge.

Plus précisément, nous avons découvert que l’expression de Aβ entraîne l’insolubilité des protéines à l’échelle du protéome dans C. elegansmême chez les jeunes animaux, et ce protéome insoluble est très similaire au protéome insoluble entraîné par le vieillissement normal, ce sous-protéome vulnérable que nous appelons le protéome insoluble central (CIP).

Nous montrons que le CIP est enrichi de protéines qui modifient la toxicité de l’Aβ in vivo, suggérant la possibilité d’un cercle vicieux de rétroaction dans le contexte de la MA.

Surtout, à l’aide d’études d’association à l’échelle du génome humain (GWAS), nous montrons que le CIP regorge de processus biologiques impliqués non seulement dans les maladies neurodégénératives, mais également dans un large éventail de maladies chroniques liées à l’âge (CARD).

Cela fournit des preuves suggérant que la perte de protéostasie liée à l’âge pourrait jouer un rôle dans le risque général de CARD.

Enfin, nous montrons que l’urolithine A, un métabolite géroprotecteur dérivé de l’intestin, soulage la toxicité de l’Aβ, ce qui conforte son utilisation dans les essais cliniques sur la démence et les maladies liées à l’âge.


Source link