Marie Rousseau
Le processus par lequel les souvenirs se forment dans la région de l’hippocampe du cerveau est complexe. Elle repose sur une chorégraphie précise des interactions entre neurones, neurotransmetteurs, récepteurs et enzymes.
Une nouvelle étude sur la souris menée par des chercheurs de l’UC Davis Faculty of Medication a identifié un processus moléculaire complexe impliquant l’expression des gènes dans les neurones qui semble jouer un rôle essentiel dans la consolidation de la mémoire. La recherche a été publiée dans Science Signaling.
“Il s’agit d’un mécanisme passionnant. Il montre qu’une enzyme comme la phosphodiestérase est essentielle pour contrôler l’expression des gènes nécessaires à la consolidation de la mémoire”, a déclaré Yang K. Xiang, professeur au Département de pharmacologie et auteur principal de l’article.
Les recherches de Xiang visent à comprendre remark la dérégulation ou l’altération des mécanismes cellulaires et moléculaires du cœur et du cerveau peuvent entraîner des maladies comme l’insuffisance cardiaque et la maladie d’Alzheimer.
Plusieurs étapes dans le neurone semblent essentielles pour la mémoire
La nouvelle étude se concentre sur le système adrénergique central. La capacité d’attention, essentielle à l’apprentissage et à la mémoire, est contrôlée par le système adrénergique central du cerveau.
Pour comprendre les composants essentiels à la mémoire, les chercheurs se sont penchés sur les récepteurs bêta-2 adrénergiques. Les récepteurs sont présents dans différents varieties de cellules dans tout le corps. On les trouve également sur les cellules nerveuses de la région hippocampique du cerveau.
Les chercheurs montrent que lorsque les récepteurs bêta-2 adrénergiques sont activés – par une série d’étapes moléculaires appelées voie de signalisation – ils stimulent le noyau du neurone pour qu’il exporte une enzyme, la phosphodiestérase 4D5 (PDE4D5).
Des études antérieures ont identifié PDE4D5 comme ayant un rôle dans la promotion de l’apprentissage et de la mémoire.
Le manque de phosphorylation entraîne une mauvaise mémoire
Une étape cruciale pour stimuler cette expression génique liée à la mémoire – l’exportation de PDE4D5 – semble être l’attachement d’un groupe phosphate (connu sous le nom de phosphorylation) au récepteur. Ceci est accompli par une enzyme connue sous le nom de kinase.
La kinase impliquée dans ce cas est une kinase réceptrice de la protéine G.
Les chercheurs ont utilisé des souris génétiquement modifiées pour tester si la phosphorylation des récepteurs bêta-2 adrénergiques par la kinase du récepteur de la protéine G était nécessaire à l’expression génique – l’exportation de l’enzyme PDE4D5.
Les souris n’avaient pas de internet site de phosphorylation sur leurs récepteurs bêta-2 adrénergiques, ce qui signifie que leurs neurones ne pouvaient pas suivre la voie de signalisation normale lorsque les récepteurs étaient activés.
Les chercheurs ont découvert que, comme prévu, ces souris génétiquement modifiées présentaient une mauvaise mémoire liée à l’espace et à l’emplacement. C’est la même voie de la mémoire qui est perturbée au cours des premiers stades de la maladie d’Alzheimer.
Cependant, lorsqu’ils ont fourni aux souris à mémoire réduite un médicament connu sous le nom d’inhibiteur de PDE4 (equivalent à l’enzyme PDE4D5 qui serait normalement exportée), la capacité des souris à apprendre et à conserver des souvenirs a été augmentée.
“L’expression génique constitue la foundation matérielle de la mémoire dans votre cerveau. Si vous n’avez pas d’expression génique, vous n’aurez pas de mémoire”, a expliqué Xiang.
Les inhibiteurs de la PDE dans la maladie d’Alzheimer ont eu des résultats mitigés
L’utilisation d’inhibiteurs de PDE est à l’étude pour la maladie d’Alzheimer. Les études sur le sildénafil, un inhibiteur de la PDE5, connu sous le nom de Viagra, ont eu des résultats mitigés. Une étude du NIH de 2021 a révélé que le Viagra était associé à un risque réduit de maladie d’Alzheimer, mais une étude ultérieure a révélé que le Viagra n’était pas associé à un risque furthermore faible de maladie d’Alzheimer.
“Nous devons comprendre ce qui lead to une déficience dans des maladies comme la maladie d’Alzheimer afin de pouvoir trouver des interventions qui permettent aux individuals de retrouver leurs capacités ou de ralentir la development de la maladie”, a déclaré Xiang. “Cette étude met en évidence le potentiel des inhibiteurs de la PDE dans le sauvetage de la mémoire chez les clients atteints de la maladie d’Alzheimer.”
Les autres auteurs de l’article sont Joseph M. Martinez, Aleksandra Jovanovic et Josephine de Chabot de l’UC Davis Ao Shen de l’UC Davis et de l’Université médicale de Guangzhou Bing Xu de UC Davis et VA Northern California Well being Treatment System et Jin Zhang de l’UC San Diego.
