Cellules immunitaires « salées » entourant le cerveau liées à la démence induite par l'hypertension

Une étude suggère que la réponse des cellules du système immunitaire à l’intérieur de l’enveloppe protectrice entourant le cerveau pourrait contribuer au déclin cognitif qui peut survenir chez une personne souffrant d’hypertension artérielle chronique. Cette découverte, publiée dans Neurosciences naturellespourraient faire la lumière sur de nouvelles façons de contrecarrer les effets de l’hypertension artérielle sur la cognition.

« Il est extrêmement important de comprendre le rôle de la signalisation immunitaire dans le déclin cognitif », a déclaré Roderick Corriveau, Ph.D., directeur du programme NINDS. “Ces résultats offrent un aperçu de la façon dont la signalisation du système immunitaire pourrait contribuer aux symptômes du déclin cognitif qui aboutissent finalement à des diagnostics de démence.”

L’hypertension touche plus d’un milliard de personnes dans le monde et peut entraîner un déclin des fonctions cognitives, y compris en cas d’accident vasculaire cérébral, mais aussi même lorsqu’une personne souffrant d’hypertension artérielle n’a pas d’accident vasculaire cérébral. Cependant, les efforts visant à contrôler la perte cognitive chez les personnes qui n’ont pas subi d’accident vasculaire cérébral avec des traitements qui abaissent la tension artérielle ont donné des résultats mitigés.

Les résultats de cette étude chez la souris suggèrent que les cellules immunitaires autour et dans le cerveau s’activent anormalement dans des conditions qui imitent une forme courante d’hypertension, et que cette activation entraîne une altération de la fonction cérébrale.

En utilisant un modèle murin d'hypertension artérielle, les chercheurs dirigés par Costantino Iadecola, MD, directeur et président du Feil Family Brain and Mind Research Institute, à New York, ont découvert des niveaux anormalement élevés d'interleukine-17 (IL-17), un produit chimique normalement libéré dans l’organisme pour activer le système immunitaire, dans le liquide céphalo-rachidien et le cerveau.

Auparavant, l'équipe du Dr Iadecola avait montré qu'un régime riche en sel augmentait l'IL-17 dans l'intestin, ce qui était suivi de troubles cognitifs. Ces nouvelles découvertes ajoutent à cette histoire en montrant que l'IL-17 agit dans le cerveau lui-même. Il est également à noter que ces expériences utilisent un modèle de souris différent, appelé modèle de sel DOCA, qui imite plus fidèlement une forme courante d'hypertension chez l'homme.

“Il s'agit actuellement du modèle d'hypertension le plus réaliste dont nous disposons”, a déclaré le Dr Iadecola. “La souris DOCA simule l'hypertension à faible rénine, qui est un type d'hypertension courant chez les humains, en particulier chez les Noirs américains.”

D'autres travaux ont montré qu'une fois dans le cerveau, l'IL-17 activait les cellules immunitaires responsables de l'activation de l'inflammation et de la lutte contre les infections, appelées macrophages. Une série d'expériences a confirmé que ces macrophages sont importants pour le déclin observé de la cognition, car les souris chez lesquelles le récepteur de l'IL-17 a été supprimé dans les macrophages cérébraux et celles dont les macrophages cérébraux ont été épuisés n'ont montré aucun effet de l'hypertension artérielle sur les fonctions cognitives. fonctionner malgré d’autres symptômes d’hypertension.

Les chercheurs cherchaient toujours la source de l'IL-17 agissant sur les macrophages cérébraux. Sur la base de leurs travaux antérieurs, l'hypothèse initiale des chercheurs était que l'intestin libère de l'IL-17, qui se déplace ensuite vers le cerveau par la circulation sanguine. Une fois là, il déclenche une réaction qui endommage la capacité des vaisseaux sanguins du cerveau à répondre de manière appropriée à une activité cérébrale accrue. Cependant, le blocage de la capacité des vaisseaux sanguins cérébraux à répondre à l'IL-17 n'a que partiellement sauvé les troubles cognitifs, ce qui suggère qu'il existait une autre source d'IL-17 agissant sur le cerveau.

Un indice est venu d'autres études récentes suggérant qu'une couche de l'enveloppe protectrice du cerveau, connue sous le nom de dure-mère, contient des cellules T immunitaires qui peuvent à la fois sécréter de l'IL-17 et affecter le comportement des souris. En utilisant des souris spéciales dont les cellules s'allument en vert fluorescent lorsqu'elles produisent de l'IL-17, les chercheurs ont confirmé que l'hypertension augmente l'IL-17 dans la dure-mère, qui est ensuite libérée dans les tissus.

Normalement, des barrières existent à l’intérieur de l’enveloppe protectrice du cerveau, appelées méninges, pour empêcher tout débordement indésirable dans le cerveau. Cependant, cette barrière a semblé être perturbée chez les souris souffrant d’hypertension induite expérimentalement, et cette perturbation a permis à l’IL-17 de pénétrer dans le liquide céphalo-rachidien.

Deux expériences supplémentaires ont permis de confirmer cette hypothèse. Premièrement, un médicament a été utilisé pour empêcher le mouvement des lymphocytes T des ganglions lymphatiques vers les méninges. Deuxièmement, un anticorps a été utilisé pour bloquer l’activité des cellules T dans les méninges. Dans les deux cas, la fonction cognitive a été restaurée chez les souris souffrant d’hypertension, ce qui suggère que le ciblage des cellules T hyperactives pourrait être une nouvelle approche thérapeutique qui mérite d’être explorée.

“Ensemble, nos données suggèrent que l'hypertension provoque deux effets différents”, a déclaré le Dr Iadecola. “L'un d'entre eux est l'IL-17 qui agit sur les vaisseaux sanguins, mais cela semble relativement mineur. Un effet central plus important est provoqué par les cellules des méninges qui libèrent l'IL-17, qui affecte directement les cellules immunitaires du cerveau. Ce sont ces cellules immunitaires, activé par la signalisation des méninges, qui finit par affecter le cerveau d'une manière qui provoque des troubles cognitifs.

Le Dr Iadecola et son équipe cherchent maintenant à faire le lien entre l’activation des cellules immunitaires dans les méninges et la diminution de la fonction cognitive.

Des travaux antérieurs du groupe suggéraient un lien entre un régime riche en sel qui supprimait la production d'oxyde nitrique chimique dans les vaisseaux cérébraux, ce qui conduisait à son tour à l'accumulation de tau, une protéine toxique qui forme des amas dans les neurones affectés par la maladie d'Alzheimer.

Les présents résultats montrent également la suppression de la production d'oxyde nitrique dans les vaisseaux cérébraux, et la question de savoir si cela entraîne également une augmentation de la production de tau est actuellement à l'étude.