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Saviez-vous que toutes les cellules de votre cerveau ne vieillissent pas de la même manière ? Une étude novatrice dévoile les cellules les plus vulnérables au vieillissement et leur rôle clé dans des fonctions vitales comme la mémoire, le sommeil et la faim. Découvrez comment ces découvertes révolutionnent notre compréhension des maladies cérébrales liées à l’âge et ouvrent la voie à des traitements prometteurs.

Depuis plusieurs années, les scientifiques explorent les effets du vieillissement sur le cerveau. Récemment, ces recherches ont atteint un niveau sans précédent, celui de l’unicellulaire.

Grâce à des outils de cartographie cérébrale innovants, développés dans le cadre de l’Initiative BRAIN du NIH, il est aujourd’hui possible d’examiner le cerveau de manière à la fois globale et détaillée.

Comprendre le vieillissement comme facteur de risque majeur

« Le vieillissement est le facteur de risque le plus important de la maladie d’Alzheimer et de nombreux autres troubles cérébraux dévastateurs. Nos travaux fournissent une carte très détaillée des cellules cérébrales qui peuvent être les plus affectées par le vieillissement », explique le Dr Richard J. Hodes, directeur du National Institute on Aging du NIH.

Ces données précises apportent non seulement une meilleure compréhension des effets du vieillissement sur le cerveau, mais elles orientent également le développement de traitements contre les maladies cérébrales liées à l’âge.

Des cellules différemment affectées par l’âge

Les chercheurs ont mis en évidence que toutes les cellules du cerveau ne vieillissent pas de la même manière. Certaines, notamment un petit groupe de cellules responsables de la régulation hormonale, montrent des changements beaucoup plus significatifs en termes d’activité ou d’expression génétique.

Pour analyser ces différences, les scientifiques ont utilisé des outils d’analyse génétique avancés pour suivre des cellules individuelles dans le cerveau de souris jeunes (2 mois) et âgées (18 mois). Ils ont examiné l’activité génétique dans 16 grandes régions du cerveau, couvrant environ 35 % du volume cérébral total.

Les effets généraux du vieillissement

L’analyse a révélé plusieurs tendances clés :

  • Une diminution de l’activité des gènes associés aux circuits neuronaux, en particulier dans les neurones et les cellules gliales comme les astrocytes et les oligodendrocytes, qui soutiennent la signalisation neuronale.
  • Une augmentation de l’activité des gènes liés aux réponses immunitaires et inflammatoires du cerveau ainsi qu’aux cellules des vaisseaux sanguins cérébraux.

Les cellules les plus sensibles au vieillissement

Certaines cellules semblent particulièrement vulnérables au vieillissement. Parmi elles :

  • Les neurones nouveau-nés, présents dans au moins trois régions du cerveau, voient leur développement réduit avec l’âge. Ces neurones pourraient jouer un rôle crucial dans l’apprentissage, la mémoire et la reconnaissance des odeurs.
  • Les cellules entourant le troisième ventricule, un conduit permettant au liquide céphalo-rachidien de circuler à travers l’hypothalamus. Ce dernier, situé à la base du cerveau, produit des hormones contrôlant des fonctions vitales comme la température corporelle, le rythme cardiaque, le sommeil, la soif et la faim.

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Ces cellules montrent des changements majeurs d’activité génétique avec l’âge, notamment une augmentation de l’expression des gènes d’immunité et une diminution des gènes liés aux circuits neuronaux.

Vieillissement et métabolisme : des liens renforcés

Les observations éclairent également les liens entre vieillissement et changements métaboliques. Elles expliquent en partie pourquoi des pratiques comme le jeûne intermittent ou les régimes hypocaloriques peuvent prolonger la durée de vie.

Les neurones de l’hypothalamus sensibles à l’âge produisent des hormones régissant l’alimentation et l’énergie, tandis que les cellules de la paroi ventriculaire régulent le passage des hormones et des nutriments entre le cerveau et le reste du corps.

Perspectives pour de nouveaux traitements

Ces résultats fournissent des informations précieuses pour développer des thérapies ciblées contre les maladies cérébrales liées à l’âge.

En identifiant les types de cellules les plus vulnérables au vieillissement, cette étude ouvre la voie à des stratégies innovantes pour préserver les fonctions cognitives et prolonger la santé cérébrale.

Source: Nature 1 Jan, 2025 DOI: 10.1038/s41586-024-08350-8 Brain-wide cell-type specific transcriptomic signatures of healthy aging in mice

Pour aller plus loin : comment lutter contre le vieillissement ?

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