Une maladie cérébrale rare révèle comment le sucre façonne le vieillissement du cerveau
Une rare maladie cérébrale de l'enfance a mis au jour un mécanisme inattendu : la façon dont les protéines sont chimiquement décorées de molécules de sucre a des conséquences majeures sur la formation du cerveau. Et ce même mécanisme pourrait jouer un rôle dans le vieillissement cérébral normal.
Presque toutes les protéines du corps sont chimiquement modifiées après leur fabrication. L'une de ces modifications s'appelle l'O-GlcNAcylation : une molécule de sucre spécifique y est accrochée. Ce processus est contrôlé par une enzyme, l'OGT. Des variants du gène OGT ont récemment été associés à une forme rare de déficience intellectuelle, appelée OGT-ID.
Des chercheurs ont étudié des souris porteuses d'un variant OGT précis, également retrouvé chez des personnes atteintes d'OGT-ID. Ces animaux présentaient de l'hyperactivité, de l'impulsivité et des difficultés d'apprentissage associatif. L'imagerie a révélé un crâne plus petit, une surface cérébrale (le cortex) plus mince et un corps calleux sous-développé. Ce dernier est le faisceau de fibres nerveuses qui relie les deux hémisphères du cerveau. Une analyse fine des tissus a mis en évidence des anomalies structurelles dans les couches externes du cortex cérébral.
Quels processus sont perturbés ?
Par des analyses protéiques, les chercheurs ont identifié les voies moléculaires qui déraillent lorsque l'O-GlcNAcylation est altérée. Plusieurs processus impliqués dans le développement cérébral se retrouvent dérégulés. L'article a été publié dans la revue eLife.
Ce résultat touche à une question plus large. L'O-GlcNAcylation évolue aussi au cours du vieillissement normal : à mesure que les cellules vieillissent, l'activité de l'OGT diminue dans certaines régions du cerveau. Le modèle animal offre désormais un cadre pour explorer si cette perturbation contribue au déclin cognitif lié à l'âge.
Ce que cela ne prouve pas encore
Il s'agit d'un modèle animal d'une maladie génétique rare. Les résultats concernent des souris porteuses d'un variant pathogène spécifique, pas la population générale. Savoir si ces données peuvent se traduire directement en prévention ou en traitement des troubles cérébraux liés à l'âge nécessite des travaux sur des tissus humains et des cohortes cliniques.
L'étude montre néanmoins que la modification des protéines par le sucre, un processus longtemps ignoré, joue un rôle fondamental dans la façon dont le cerveau se forme et, peut-être, dont il vieillit.
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Recherche par exemple :
- O-GlcNAcylation brain development
- OGT enzyme cognitive function
- protein modification neuronal aging