Brain health

Le système de drainage du cerveau fournit de nouvelles informations sur le vieillissement et l’immunité


Résumé: Une nouvelle étude révèle un lien direct entre le cerveau et sa dure-mère, remettant en question les idées précédentes sur l’isolement du cerveau. Cette connexion facilite le drainage des déchets et les interactions du système immunitaire, soulignant l’importance du point de sortie de la coiffe arachnoïdienne (ACE) dans la santé cérébrale et la gestion des maladies.

Les résultats, étayés par l’imagerie avancée par IRM et microscopie, montrent que les sites ACE jouent un rôle crucial dans des maladies telles que la maladie d’Alzheimer en affectant l’élimination des déchets et les interactions du système immunitaire. De plus, des recherches ont montré que le vieillissement peut augmenter les fuites à ces points, éventuellement liées à un risque plus élevé de maladies neurodégénératives.

Faits marquants:

  1. L’étude a découvert une voie directe pour les déchets liquides et les cellules immunitaires entre le cerveau et la dure-mère, remettant en question le concept d’isolement complet du cerveau.
  2. On pense que le point de sortie de la coiffe arachnoïdienne (ACE) est une zone critique où le système d’élimination des déchets du cerveau interagit avec le système immunitaire, ce qui peut influencer la progression des maladies neurologiques.
  3. Des études ont trouvé une corrélation entre le vieillissement et l’augmentation des fuites au site ACE, ce qui suggère que cela pourrait être associé à un risque accru de maladies neurodégénératives.

source: NIH

Dans une étude récente sur le système d’évacuation des déchets cérébraux, des chercheurs de l’Université de Washington à Saint-Louis, en collaboration avec des chercheurs de l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux (NINDS) des National Institutes of Health (NIH), ont découvert un cerveau. une connexion directe avec sa couche protectrice dure, la dure-mère.

Ces liens peuvent permettre aux déchets liquides de quitter le cerveau tout en exposant le cerveau aux cellules immunitaires et à d’autres signaux provenant de la dure-mère. Cela remet en question l’idée reçue selon laquelle une série de barrières protectrices isolent le cerveau de son environnement, le protégeant ainsi des produits chimiques et des toxines dangereux qui se cachent dans l’environnement.

Cela montre le cerveau.
L’une des significations des points ACE est qu’il s’agit de zones auxquelles le système immunitaire peut accéder et réagir aux changements se produisant dans le cerveau.Source de l’image : Actualités en neurosciences

“Les liquides résiduaires pénètrent dans le corps par le cerveau, tout comme les eaux usées quittent nos maisons”, a déclaré Daniel S. Reich, MD, PhD, du NINDS. “Dans cette étude, nous avons posé la question suivante : que se passe-t-il une fois que le “drainage” quitte la “maison” – en l’occurrence le cerveau – et se connecte au système d’égouts de la ville à l’intérieur du corps.” L’équipe de Reich, en collaboration avec le laboratoire du Dr Jonathan Kipnis, professeur à l’Université Washington de St. Louis.

Le laboratoire de Reich utilise l’imagerie par résonance magnétique (IRM) à haute résolution pour examiner les connexions entre le cerveau humain et le système lymphatique du corps. Pendant ce temps, l’équipe de Kipnis a utilisé indépendamment des cellules vivantes et d’autres techniques d’imagerie cérébrale microscopique pour étudier ces systèmes chez la souris.

Les chercheurs ont utilisé l’IRM pour scanner le cerveau d’un groupe de volontaires sains ayant reçu des injections de gadobutrol, un colorant magnétique utilisé pour visualiser les perturbations de la barrière hémato-encéphalique ou d’autres types de lésions vasculaires.

On sait que les grosses veines traversent la barrière arachnoïdienne et évacuent le sang du cerveau, et elles sont clairement visibles sur les IRM.

Au fur et à mesure que l’analyse progressait, un anneau de colorant est apparu autour de ces grosses veines, qui s’est lentement étendu au fil du temps, suggérant que les fluides peuvent se déplacer à travers les espaces autour de ces grosses veines, où ils entrent par la barrière arachnoïdienne de la dure-mère.

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Le laboratoire de Kipnis a fait des observations similaires chez la souris. Son équipe a injecté à des souris des molécules lumineuses. Comme pour les expériences de RMN, les fluides contenant ces molécules électroluminescentes peuvent traverser la barrière arachnoïdienne que traversent les vaisseaux sanguins.

Ensemble, le laboratoire a découvert le « brassard » de cellules qui entourent les vaisseaux sanguins lorsqu’ils traversent la membrane arachnoïdienne. Ces zones, qu’ils appellent points de sortie de la coiffe arachnoïdienne (ACE), semblent être des zones où des fluides, des molécules et même certaines cellules peuvent passer du cerveau à la dure-mère et vice versa, sans permettre aux deux fluides de se mélanger complètement.

Dans certaines maladies, comme la maladie d’Alzheimer, une mauvaise élimination des déchets peut entraîner une accumulation de protéines pathogènes. Poursuivant l’analogie avec les égouts, Kipnis explique la connexion possible au point ACE :

“Si votre évier est bouché, vous pouvez vider l’eau de l’évier ou réparer le robinet, mais vous devrez éventuellement réparer le drain”, a-t-il déclaré. “Dans le cerveau, les blocages au niveau des sites ACE peuvent empêcher les déchets de sortir. Si nous pouvions trouver un moyen d’éliminer ces blocages, nous pourrions peut-être protéger le cerveau.”

L’une des significations des points ACE est qu’il s’agit de zones auxquelles le système immunitaire peut accéder et réagir aux changements se produisant dans le cerveau. Lorsque des souris du laboratoire du Dr Kipnis ont été amenées à développer une maladie dans laquelle le système immunitaire attaque la myéline dans le cerveau et la moelle épinière, des cellules immunitaires ont pu être observées autour des sites ACE et même entre les parois des vaisseaux sanguins et les cellules du brassard ; au fil du temps, cette conduit à l’effondrement du point ACE lui-même.

Lorsque la capacité des cellules immunitaires à interagir directement avec les sites ACE est bloquée, la gravité de l’infection est réduite.

“Le système immunitaire utilise des molécules pour communiquer entre le cerveau et la dure-mère”, a déclaré Kipnis. “Ce croisement doit être étroitement réglementé, sinon il pourrait avoir des effets délétères sur la fonction cérébrale.”

Reich et son équipe ont également observé un lien intéressant entre l’âge des participants et la fuite du score ACE. Chez les participants plus âgés, davantage de colorant s’est infiltré dans le liquide environnant et dans l’espace autour des vaisseaux sanguins.

“Cela pourrait indiquer que les sites ACE se décomposent lentement au cours du vieillissement”, a déclaré Reich. “Cela pourrait avoir des conséquences car le cerveau et le système immunitaire peuvent désormais interagir d’une manière qu’ils ne devraient pas”.

Le lien entre le vieillissement et la rupture de la barrière qui sépare le cerveau du système immunitaire est cohérent avec ce qui est observé chez les souris vieillissantes et dans les maladies auto-immunes comme la sclérose en plaques.

Le lien récemment découvert entre le cerveau et le système immunitaire pourrait également contribuer à expliquer pourquoi notre risque de maladies neurodégénératives augmente avec l’âge, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer ce lien.

fonds: Cette recherche a été soutenue par le programme de recherche intra-muros du NINDS, l’Institut national sur le vieillissement (AG034113, AG057496, AG078106) et la Cure Alzheimer’s Disease Fund BEE Alliance.

A propos de cette actualité de la recherche en neurosciences

auteur: Carl erre
source: NIH
touche: Carl Wanders – Instituts nationaux de la santé
image: Image via Actualités Neurosciences

Recherche originale : Les résultats de la recherche apparaîtront dans nature



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