Les scientifiques offrent un nouvel aperçu des changements de neurones provoquée par le vieillissement

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Comment le vieillissement affecte la communication entre les neurones ne est pas bien comprise, un écart qui le rend plus difficile à traiter une gamme de troubles, y compris la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson.

Une nouvelle étude du campus de la Floride de The Scripps Research Institute (IRST) donne un aperçu de comment le vieillissement affecte les circuits neuronaux du cerveau, dans certains cas altérer de manière significative l'expression des gènes dans les neurones simples. Ces découvertes pourraient montrer la voie vers une meilleure compréhension de comment le vieillissement affecte notre capacité cognitive et de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement des maladies neurodégénératives.

"Bien que nous ne savons pas exactement pourquoi, nous savons qu'il ya un déséquilibre de signalisation que nous vieillissons, et nous avons capturé ces changements au niveau du neurone unique», a déclaré V. Sathyanarayanan Puthanveettil, un assistant professeur IRST qui a dirigé le travail . «Si nous pouvions identifier les fondements de ce mécanisme, nous pouvons être en mesure de cibler le mécanisme spécifique d'affecter ou inverser le processus de vieillissement dans les neurones humains."

Pour enregistrer les propriétés électriques et physiologiques de neurones isolés, les scientifiques ont créé une nouvelle méthode et l'a appliqué à la marine californica escargot aplysie, un modèle animal largement utilisé. Beaucoup de signatures d'expression génique de l'aplysie ont homologues dans le génome humain.

En utilisant cette méthodologie, qui a été publié dans le Journal of Visualized Experiments, les scientifiques ont alors pu se concentrer sur neurone R15, un neurone à l'éclatement de tir qui est impliquée dans la régulation de la teneur en eau et de la reproduction, en montrant comment sa réponse à l'acétylcholine, un neurotransmetteur et l'expression du gène a changé avec l'âge.

Dans une étude publiée dans la revue PLoS ONE, l'équipe décrit des changements spécifiques dans mode de conduction des potentiels d'action - qui jouent un rôle central dans la communication de cellule à cellule - pendant le vieillissement de R15, ce qui suggère que les changements dans la réponse à acétylcholine au cours du vieillissement a été conservé pendant l'évolution dans les organismes des escargots pour les mammifères.

Dans une autre étude, publiée dans publiée dans BMC Genomics, l'équipe a révélé des informations inattendues à propos de l'expression des gènes au cours R15 vieillissement.

"Le vieillissement entraîne des changements bidirectionnels dans l'expression du gène", a déclaré Puthanveettil. "Certains l'expression du gène monte, certains descend Ce est surprenant, surtout que certains l'expression du gène monta - quelque chose que vous ne associez pas nécessairement avec l'âge.».

L'étude a également noté que plus de 1000 séquences d'ADN sont réglementées différemment dans matures par rapport vieux neurones R15. Parmi les voies biologiques spécifiques qui sont modifiées sont des réseaux impliqués dans: la signalisation cellulaire et le développement de système musculaire squelettique; la mort et la survie cellulaire; cellulaire entretien de fonction et le développement embryonnaire; et des maladies neurologiques et des troubles du développement et héréditaires.

Pour confirmer ces résultats, Puthanveettil et ses collègues ont également isolés et examinés trois autres neurones aplysie. Fait intéressant, tandis que tous les neurones ont montré des changements dans l'expression génique avec l'âge, ces changements ne sont pas nécessairement similaires entre les neurones. De plus l'ampleur du changement est spécifique aux neurones individuels.

Les scientifiques étudient maintenant comment et pourquoi le vieillissement affecte les neurones différemment.