Canal ionique lié à l’inflammation cérébrale identifié

Selon une étude, des chercheurs de Northwestern Medicine ont identifié comment un canal calcique dans les cellules neurologiques contribue à l’inflammation cérébrale. publié dans Communications naturelles.

Les astrocytes, le principal sous-type glial du système nerveux, assurent plusieurs tâches importantes dans le cerveau, notamment l’élimination des neurotransmetteurs en excès au niveau des synapses, la fourniture de nutriments métaboliques aux neurones et le contrôle de la barrière hémato-encéphalique.

En plus de ces fonctions bien établies, il a été récemment reconnu que les astrocytes provoquent également une neuroinflammation, qui peut provoquer des lésions tissulaires importantes et entraîner des changements dans le comportement des animaux. Malgré l’abondance des astrocytes et la nature répandue de la neuroinflammation, on sait peu de choses sur les points de contrôle moléculaires qui contrôlent l’inflammation cérébrale médiée par les astrocytes, a déclaré Murali Prakriya, Ph.D.professeur de pharmacologie de Magerstadt et de Médecine dans la division de Allergie et immunologieet auteur principal de l’étude.

Des recherches antérieures du laboratoire de Prakriya ont déterminé qu’un canal calcique, ORAI1, joue un rôle clé dans le contrôle de la réactivité des astrocytes et de leur capacité à produire et à libérer des médiateurs inflammatoires. L’activité des astrocytes étant régulée par le calcium intracellulaire, les chercheurs ont d’abord élevé des souris sans ORAI1 gène, qui contrôle la signalisation du calcium dans de nombreuses cellules de mammifères, notamment les cellules immunitaires et les microglies.

Souris sans ORAI1 dans les astrocytes étaient incapables de produire et de libérer efficacement des cytokines inflammatoires, selon l’étude. L’étude a également révélé qu’en l’absence de signalisation ORAI1, le métabolisme cellulaire lié à la glycolyse et aux voies mitochondriales était réduit.

Prakriya et ses collaborateurs ont observé que les souris dépourvues d’ORAI1 dans les astrocytes ne présentaient pas d’inflammation cérébrale élevée en réponse à une injection de bactéries provoquant l’inflammation.

“De cette manière, ORAI1 régule plusieurs processus cellulaires interdépendants qui conduisent à l’inflammation dans le cerveau”, a déclaré Prakriya.

Selon l’étude, les souris knock-out des astrocytes ORAI1 étaient protégées contre la dépression comportementale liée à l’inflammation.

« Il est bien établi que les personnes souffrant d’une inflammation périphérique intense résultant, par exemple, d’une infection ou d’une intervention chirurgicale majeure, présentent par la suite des symptômes s’apparentant à une dépression. Nous avons donc demandé : « quelle est la contribution de l’activation des astrocytes et de la signalisation du calcium des astrocytes dans cette dépression comportementale ? », a déclaré Prakriya, qui est également membre du Centre de cancérologie complet Robert H. Lurie de l’Université Northwestern. “C’est nouveau dans ce domaine car le rôle de la signalisation calcique des astrocytes dans le contrôle de l’inflammation cérébrale n’a pas vraiment été exploré.”

Ces résultats confirment qu’ORAI1 joue un rôle important dans la régulation de l’inflammation cérébrale, a ajouté Prakriya. La neuroinflammation étant une caractéristique commune à de nombreuses maladies neurologiques, les résultats pourraient contribuer à la recherche de nouveaux types de traitements destinés à atténuer la neuroinflammation.

“Lorsque nous avons examiné les comportements indiquant des symptômes de type dépression suite au défi inflammatoire, nous avons constaté que les souris de type sauvage présentaient des comportements de type dépression bien établis d’anhédonie et d’impuissance”, a déclaré Michaela Novakovic, PhD, récemment diplômée de la Northwestern University. Neurosciences Interdépartementales Universitaires (NUIN) programme et premier auteur de l’étude. « Mais lorsque nous avons examiné les souris knock-out ORAI1 spécifiques aux astrocytes, nous avons constaté qu’elles étaient protégées. Cet effet de l’astrocyte ORAI1 était spécifique aux réponses comportementales motivationnelles chez la souris après le stimulus inflammatoire. Les autres fonctions cognitives chez les souris knock-out des astrocytes n’ont pas été affectées.

Le laboratoire de Prakriya continuera à étudier comment ORAI1 régule l’inflammation dans des modèles de maladies neurologiques, a déclaré Prakriya.

Ce travail a été soutenu par les subventions R01NS057499, R35NS132349, P01AG049665, R01HL158139 et R01MH108837 des National Institutes of Health.