La recherche identifie une cible pour potentiellement développer de nouvelles thérapies pour traiter le déclin cognitif lié à l’âge

En utilisant des souris vieillissantes, des chercheurs ont identifié un nouveau mécanisme dans les neurones qui fait que les souvenirs associés à ces interactions sociales diminuent avec l’âge. De plus, ils ont pu inverser cette perte de mémoire en laboratoire.

Les chercheurs rapportent que leurs découvertes ont identifié une cible spécifique dans le cerveau qui pourrait un jour être utilisée pour développer des thérapies qui pourraient prévenir ou inverser la perte de mémoire due au vieillissement typique. Les problèmes de mémoire liés au vieillissement sont distincts de ceux causés par des maladies comme la maladie d’Alzheimer ou la démence. À l’heure actuelle, aucun médicament ne peut prévenir ou inverser le déclin cognitif dû au vieillissement typique.

“Si une personne âgée assiste à un cocktail, elle reconnaîtra très probablement les noms ou les visages des autres participants, mais elle aura peut-être du mal à se souvenir de quel nom correspond à quel visage”, a déclaré le responsable de l’étude Michy Kelly, PhD, professeur agrégé de Anatomie et Neurobiologie à l’UMSOM.

Ces types de mémoires qui associent plusieurs informations au sein d’une interaction personnelle, appelées mémoires associatives sociales, nécessitent une enzyme, connue sous le nom de PDE11A, dans une partie du cerveau responsable de la mémoire impliquant des expériences de vie. L’année dernière, le Dr Kelly a publié des recherches sur PDE11A démontrant que les souris avec des versions génétiquement similaires de l’enzyme PDE11 étaient plus susceptibles d’interagir que les souris avec un type différent de PDE11A. Dans cette nouvelle étude, le Dr Kelly et son équipe ont cherché à déterminer le rôle de la PDE11A dans la mémoire associative sociale du cerveau vieillissant et si la manipulation de cette enzyme pouvait être utilisée pour prévenir cette perte de mémoire.

Les chercheurs peuvent étudier les “interactions sociales” des souris avec leurs voisins en voyant s’ils seront disposés à essayer un nouvel aliment, en se basant sur leurs souvenirs d’avoir rencontré cet aliment dans le souffle d’une autre souris. Les souris n’aiment pas manger de nouveaux aliments pour éviter de tomber malades ou même d’en mourir. Lorsqu’elles sentent de la nourriture dans l’haleine d’une autre souris, les souris établissent une association entre l’odeur de la nourriture et l’odeur des phéromones de l’autre souris, dont la mémoire sert de signal de sécurité indiquant que tout aliment ayant cette odeur peut être consommé sans danger à l’avenir.

Le Dr Kelly et ses collègues ont découvert que même si les souris âgées pouvaient reconnaître séparément les odeurs de nourriture et les odeurs sociales, elles n’étaient pas capables de se souvenir de l’association entre les deux, similaire au déclin cognitif chez les personnes âgées.

Ils ont également découvert que les niveaux de PDE11A augmentaient avec l’âge chez les humains et les souris, en particulier dans une région du cerveau responsable de nombreux types d’apprentissage et de mémoire connue sous le nom d’hippocampe. Cette PDE11A supplémentaire dans l’hippocampe n’a pas simplement été trouvée là où elle se trouvait normalement chez les jeunes souris ; au lieu de cela, il s’accumulait préférentiellement sous forme de petits filaments dans les compartiments des neurones.

Les chercheurs se sont demandé si le fait d’avoir trop de PDE11A dans ces filaments était la raison pour laquelle les souris plus âgées oubliaient leurs souvenirs associatifs sociaux et ne mangeaient plus les aliments sûrs qu’elles sentaient dans l’haleine d’une autre souris. Pour répondre à cette question, ils ont empêché ces augmentations de PDE11A liées à l’âge en supprimant génétiquement le gène PDE11A chez la souris. Sans PDE11A, les souris plus âgées n’oubliaient plus la mémoire associative sociale, ce qui signifie qu’elles mangeaient la nourriture sûre sentie par l’haleine d’une autre souris. Lorsque les chercheurs ont réintroduit le PDE11A dans l’hippocampe de ces vieilles souris, les souris ont une fois de plus oublié la mémoire associative sociale et ne mangeaient plus les aliments sûrs.

Une voie potentielle vers le développement de médicaments pour prévenir cette perte de mémoire chez les personnes réside dans une découverte supplémentaire : les chercheurs ont appris que les filaments concentrés de PDE11A avaient une modification chimique supplémentaire à un endroit spécifique de l’enzyme que l’autre PDE11 diffusée dans le neurone n’avait pas. ont. Lorsqu’ils ont empêché cette modification chimique, cela a réduit les niveaux de PDE11 et l’a également empêchée de s’accumuler sous forme de filaments.

“PDE11 est impliqué dans plus de choses que la mémoire, y compris les préférences pour qui vous préférez être autour. Donc, si nous devons développer une thérapie pour aider au déclin cognitif, nous ne voudrions pas nous en débarrasser complètement ou cela pourrait causer d’autres effets secondaires négatifs », a déclaré le Dr Kelly. Elle et ses collègues plaisantent en disant que tout médicament qui éliminerait la PDE11 vous assurerait de vous souvenir de vos amis et de votre famille, mais vous ne les aimerez peut-être plus. “Ainsi, notre objectif est de trouver un moyen de cibler spécifiquement la mauvaise forme de PDE11A, afin de ne pas interférer avec le fonctionnement normal et sain de l’enzyme.”

Le doyen Mark T. Gladwin, MD, vice-président exécutif pour les affaires médicales, UM Baltimore, et professeur émérite John Z. et Akiko K. Bowers à l’UMSOM, a déclaré : « Nous sommes à la pointe de l’iceberg lorsqu’il s’agit de comprendre comment le cerveau vieillit, il est donc crucial d’avoir des études de recherche fondamentale comme celles-ci pour nous aider à approfondir notre compréhension et éventuellement trouver des moyens de prévenir le déclin cognitif.

Parmi les autres auteurs de l’étude figurent les étudiantes Nicole Gorny, MS, et Siena Petrolle de l’UMSOM, ainsi que des co-auteurs de l’Université de Caroline du Sud.

Le financement de cette étude a été assuré par des subventions du National Institute of General Medical Sciences (P20GM109091), du National Institute of Mental Health (R01MH101130), du National Institute on Aging (R01AG061200) et de la National Science Foundation.