La voie de signalisation dans le cerveau aide à maintenir l’équilibre des microglies et à prévenir le déficit cognitif

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université de Cincinnati apporte un nouvel éclairage sur le rôle d’une voie de signalisation dans le cerveau pour maintenir la santé et prévenir l’inflammation et les déficits cognitifs.

Agnes (Yu) Luo, Ph.D. de l’UC, est l’auteur correspondant de la recherche, publiée dans la revue Communications naturelleset s’est concentré sur une voie de signalisation appelée TGF-β qui joue un certain nombre de rôles selon l’endroit où elle se trouve dans le corps.

Luo a expliqué que les voies de signalisation dans le corps contrôlent différentes fonctions cellulaires et nécessitent deux composants : un type de molécule appelé ligand et un récepteur auquel le ligand se lie et qu’il active pour démarrer la signalisation.

Avant cette étude, on savait que la voie de signalisation TGF-β était importante dans les cellules immunitaires du cerveau appelées microglies pour maintenir leur équilibre, mais son rôle dans le maintien de la fonction cognitive était largement inconnu. De plus, la source précise du ligand TGF-β dans le cerveau était également inconnue.

Luo a déclaré que les chercheurs ont utilisé des outils de pointe et ont découvert pour la première fois que les microglies fabriquent le ligand TGF-β dans le cerveau pour prévenir la neuroinflammation.

“Les cellules microgliales sont les cellules immunitaires innées du cerveau, et ce qui nous a le plus surpris, c’est qu’elles fabriquent chacune leur propre ligand TGF-β”, a déclaré Luo, professeur et vice-président du Département de biosciences moléculaires et cellulaires de la Faculté de médecine de l’UC. . “Ce ligand du TGF-β se lie au récepteur de la cellule microgliale elle-même, et ils utilisent cette signalisation pour rester en homéostasie. Ce ligand auto-produit se lie aux récepteurs à la surface de la cellule pour maintenir chaque cellule dans un équilibre constant – et non dans un état enflammé.

Alors qu’on savait auparavant que la signalisation TGF-β aide à maintenir l’équilibre des microglies, Luo a déclaré que l’on ne savait pas que les microglies fabriquent elles-mêmes les ligands d’une manière « spatialement et précisément contrôlée » effectuée par chaque cellule individuelle, un mécanisme appelé signalisation autocrine.

“Vous pouvez considérer ces cellules microgliales comme étant, d’une certaine manière,” égoïstes “, car elles ne fabriquent que le ligand qui leur permet de rester en équilibre et non enflammées”, a déclaré Elliot Wegman, étudiant diplômé et co-auteur de l’étude. “Cela fournit ainsi un mécanisme très précis pour réguler les états locaux d’inflammation dans le microenvironnement du cerveau.”

En utilisant des modèles animaux, l’équipe a également découvert que lorsque le ligand TGF-β est génétiquement supprimé de la microglie, cela entraîne une neuroinflammation globale dans le cerveau.

“Cela suggère que la neuroinflammation dans la microglie est suffisante à elle seule, sans autres causes pour entraîner un déficit cognitif”, a déclaré Luo. “Nous montrons la cause directe et le lien entre ces événements.”

À l’avenir, l’équipe étudiera si les déficits cognitifs peuvent être ralentis, stoppés ou potentiellement inversés en stimulant le ligand du TGF-β et la voie de signalisation dans le cerveau dans des conditions où la signalisation du TGF-β est compromise.

“Nous étudions si la restauration de la voie de signalisation du TGF-β et la revitalisation de sa signalisation peuvent alors améliorer les déficits cognitifs liés à la maladie ou à l’âge”, a-t-elle déclaré. “L’objectif à long terme de notre recherche est de modifier l’environnement cérébral pour mieux soutenir la survie des neurones ou favoriser la réparation du cerveau après une blessure ou un dommage.”