Le cerveau vieillissant : la cartographie des protéines fournit de nouvelles informations
Des chercheurs de l'Université de Louvain et du pôle d'excellence SyNergy ont analysé la manière dont le protéome de certaines cellules cérébrales change avec l'âge
Pour que les neurones du cerveau fonctionnent bien et puissent traiter les informations, le système nerveux central a besoin d'un environnement strictement régulé. Cet environnement est maintenu par la barrière hémato-encéphalique, où des cellules endothéliales cérébrales spécialisées qui tapissent les parois internes des vaisseaux sanguins régulent l'échange de molécules entre le système circulatoire et le système nerveux. Des études antérieures ont montré que diverses fonctions dépendant de ces cellules, telles que l'intégrité de la barrière hémato-encéphalique ou la régulation de l'apport sanguin au cerveau, diminuent au cours de la vie. Ce dérèglement entraîne un dysfonctionnement de la vascularisation du cerveau et contribue donc largement à des pathologies telles que les accidents vasculaires cérébraux et la démence.
Cependant, les changements moléculaires qui sous-tendent cette perte de fonction sont restés largement obscurs. Afin d'améliorer notre compréhension des mécanismes, les chercheurs réalisent des études de profilage moléculaire pour étudier les différents composants des cellules endothéliales cérébrales et rassemblent leurs résultats dans de grandes bases de données. "Le transcriptome, c'est-à-dire l'ARN contenu dans les cellules endothéliales, a été cartographié de manière assez complète", explique Martin Dichgans, professeur à l'Université de Munich, directeur de l'Institut de recherche sur les accidents vasculaires cérébraux et la démence à l'hôpital de l'Université de Munich et chercheur principal du pôle d'excellence SyNergy. "Ce qui fait défaut, ce sont des données correspondantes sur l'ensemble des protéines présentes dans les cellules, c'est-à-dire le protéome. Une étude récemment publiée dans la revue Nature Aging, à laquelle ont largement contribué des chercheurs de l'Université de Munich et de SyNergy, vient de combler cette lacune.
Métabolisme déréglé
Pour cette étude, l'équipe a mis au point un protocole d'enrichissement des cellules endothéliales cérébrales chez la souris, qui permet de résoudre les changements liés à l'âge dans la composition des protéines. À l'aide d'une analyse en grappes non supervisée (assistée par ordinateur), les scientifiques ont ensuite établi un lien entre la dynamique des protéines et les fonctions biologiques. "Nos résultats montrent un dérèglement de molécules clés impliquées dans l'absorption de substances dans les cellules, dans le recyclage des récepteurs et dans la dégradation de molécules dans des compartiments cellulaires spécifiques appelés lysosomes", explique le professeur Dichgans.
L'un des changements les plus frappants concerne la diminution des protéines impliquées dans le transport médié par les vésicules. En outre, l'étude démontre que la déficience en apolipoprotéine E, une protéine impliquée dans le métabolisme des lipides, se traduit par une signature de vieillissement endothélial accéléré. "Les résultats complètent et élargissent les conclusions des études sur le séquençage de l'ARN des cellules endothéliales cérébrales au cours du vieillissement", résume M. Dichgans. "Notre approche protéomique capture des processus qui ne sont pas détectés au niveau de l'ARN. Dans l'ensemble, l'étude offre un cadre pour comprendre les voies de signalisation endothéliales importantes au cours du vieillissement et sert de base de données pour les analyses futures de la fonction endothéliale cérébrale. Les chercheurs mettent leurs données sur l'abondance des protéines de l'endothélium de la souris en fonction de l'âge à disposition dans une base de données accessible au public pour une utilisation ultérieure.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Katalin Todorov-Völgyi, Judit González-Gallego, Stephan A. Müller, Nathalie Beaufort, Rainer Malik, Martina Schifferer, Mihail Ivilinov Todorov, Dennis Crusius, Sophie Robinson, Andree Schmidt, Jakob Körbelin, Florence Bareyre, Ali Ertürk, Christian Haass, Mikael Simons, Dominik Paquet, Stefan F. Lichtenthaler, Martin Dichgans; "Proteomics of mouse brain endothelium uncovers dysregulation of vesicular transport pathways during aging"; Nature Aging, 2024-3-22
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