Dans le cadre d'un effort de recherche mondial, les scientifiques ont découvert un lien entre les problèmes métaboliques cérébraux et une gamme de troubles neurologiques, psychiatriques et neurodégénératifs, de l'autisme à la maladie d'Alzheimer et bien d'autres encore.
Malgré la diversité de leurs symptômes, ces affections – ainsi que la dépression, l’épilepsie, la schizophrénie, la déficience intellectuelle et le trouble bipolaire – impliquent toutes un certain degré de déficience et de perturbations cognitives. Souvent impliqué Traits génétiques ou métaboliques, suggérant une base biologique commune.
Une vaste collaboration du Consortium international pour le projet Brain pH, impliquant 131 scientifiques de 105 laboratoires dans sept pays, a identifié les modifications du pH cérébral et des niveaux de lactate chez les animaux comme marqueurs clés de ce déséquilibre métabolique.
« nous montré précédemment De tels changements sont couramment observés dans cinq modèles murins de schizophrénie, de trouble bipolaire et d’autisme. Écrit dans leur article publié.
« Cependant, les recherches sur ce phénomène dans les modèles animaux sont encore limitées, ce qui rend incertaine sa généralité dans d'autres modèles animaux de maladies. »
Leurs découvertes pourraient conduire à de nouvelles façons de diagnostiquer et de traiter ces troubles complexes, qui touchent une grande partie de la population mondiale.
« Cette recherche pourrait servir de point de départ vers l’identification de cibles thérapeutiques communes dans divers troubles neuropsychiatriques. » Il dit Physiologiste moléculaire et cellulaire Masayuki Matsushita de l'Université des Ryukyus au Japon.
Les changements de lactate peuvent L'effet de la transmission de l'information dans les neurones En perturbant l’équilibre fonctionnel entre les réseaux cérébraux excitateurs et inhibiteurs. L'augmentation des niveaux de lactate dans le cerveau peut entraîner un pH faible, ce qui… La preuve indique Il s’agit d’une autre caractéristique commune à la plupart des troubles étudiés ici.
En examinant des échantillons de cerveau entier provenant de plusieurs modèles animaux, notamment des souris, des rats et des poussins, dont certains ont été génétiquement modifiés pour imiter diverses maladies neuropsychiatriques et neurodégénératives, l'équipe a découvert des changements cohérents dans le pH cérébral et les niveaux de lactate.
« Il s'agit de la première et de la plus grande étude systématique visant à évaluer le pH cérébral et les niveaux de lactate sur une gamme de modèles animaux de troubles neuropsychiatriques et de neurodégénérescence. » Il dit Premier auteur, Hideo Hagihara, chercheur en médecine à l'Université de santé Fujita au Japon.
Il est à noter qu'environ 30 pour cent de… 2 294 Les animaux étudiés, dans 109 modèles différents, ont montré des changements significatifs dans leur pH et leurs niveaux de lactate. Cela signifie que ces troubles sont fréquents dans de nombreuses pathologies neurologiques et psychiatriques.
Les modèles animaux de dépression induite par le stress, le diabète ou la colite – qui entraînent tous un risque plus élevé de dépression – ont montré une tendance constante à une diminution du pH cérébral et à une augmentation des niveaux de lactate.
Cela suggère que divers facteurs génétiques ou environnementaux susceptibles de déclencher ces différences, comme l’inflammation, pourraient affecter le métabolisme cérébral et contribuer au développement de troubles neuropsychiatriques.
Diverses réponses ont été observées dans les modèles d'autisme, certains montrant une augmentation du pH et une diminution des niveaux de lactate, tandis que d'autres montraient une tendance opposée. Cela suggère qu’il peut y avoir différents sous-ensembles de Déséquilibres métaboliques chez les personnes atteintes de troubles du spectre autistique.
Lors de tests comportementaux, l’équipe a observé un lien étroit entre des niveaux élevés de lactate et de mauvaises performances de mémoire de travail, ce qui, selon eux, montre que les déséquilibres métaboliques peuvent affecter directement les capacités cognitives dans divers troubles neurologiques et psychiatriques.
Le dysfonctionnement mitochondrial est Elle est associée à de nombreux troubles neuropsychiatriques Les déficits de mémoire de travail sont souvent un symptôme courant. Dysfonctionnement mitochondrial dans les neurones Peut entraîner une consommation moindre de lactate Produire de l’énergie, car son accumulation peut conduire à de mauvaises fonctions d’apprentissage et de mémoire.
Mais la production de lactate est présente Nécessaire à la formation de la mémoire De plus, des niveaux aussi bas peuvent également contribuer à un dysfonctionnement.
Dans l’ensemble, les auteurs affirment que leurs résultats suggèrent que des modifications du pH cérébral et des niveaux de lactate, même si ces modifications contribuent à un bénéfice. Ils peuvent servir de biomarqueurs pour les troubles neuropsychiatriques qui accompagnent les troubles cognitifs.
« Les études futures se concentreront sur la découverte de stratégies de traitement efficaces sur divers modèles animaux présentant des changements dans le pH du cerveau », a déclaré Miyakawa. Il dit.
« Cela pourrait contribuer de manière significative au développement de traitements sur mesure pour des sous-groupes de patients caractérisés par des altérations spécifiques du métabolisme énergétique cérébral. »
La recherche a été publiée dans eLife.
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