Les jeunes greffes de moelle osseuse peuvent inverser les symptômes de la maladie d'Alzheimer

Dans une étude récente publiée dans Science Advances, une équipe de chercheurs chinois a utilisé des modèles de souris pour étudier la possibilité de rajeunir le système immunitaire grâce à une greffe de moelle osseuse chez de jeunes souris. Pour ralentir le vieillissement immunitaire et potentiellement l'utiliser comme stratégie thérapeutique contre la maladie d'Alzheimer.

De plus en plus de recherches soulignent le rôle du dysfonctionnement du système immunitaire dans la pathogenèse de la maladie d'Alzheimer. Il a été observé qu'environ 50 % des gènes associés à la maladie d'Alzheimer, tels que BIN1 (codant pour la protéine adaptatrice 1), CD33 (codant pour l'antigène de surface myéloïde) et le récepteur exprimé sur les cellules myéloïdes 2 (TREM2), sont impliqués dans les processus du système immunitaire..

Le déclin du système immunitaire lié à l'âge entraîne une diminution de la production de cellules immunitaires, une diminution de la diversité du répertoire immunitaire et une accumulation de cellules immunitaires dysfonctionnelles, un phénomène connu sous le nom de sénescence immunitaire. On pense que la sénescence immunitaire est un moteur du vieillissement systémique, notamment du vieillissement cérébral, et qu'elle augmente la susceptibilité aux maladies dégénératives liées à l'âge, comme la maladie d'Alzheimer. Par conséquent, on peut supposer que le rajeunissement des cellules immunitaires pourrait avoir un effet positif sur le ralentissement de la progression de la maladie d'Alzheimer.

Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé des souris transgéniques atteintes de la maladie d'Alzheimer âgées de neuf mois et leur ont transplanté de la moelle osseuse provenant de souris plus jeunes (âgées de deux mois) atteintes de la maladie d'Alzheimer. Dans le groupe témoin, des souris ont reçu une greffe de moelle osseuse provenant de souris similaires âgées de neuf mois.

Des chercheurs ont suggéré que les cellules souches hématopoïétiques, qui donnent naissance aux cellules immunitaires périphériques, présentes dans la moelle osseuse des jeunes souris, pourraient rajeunir les cellules immunitaires vieillissantes et constituer une stratégie thérapeutique potentielle contre la maladie d'Alzheimer. Les cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) ont été caractérisées pour déterminer les changements dans l'expression des gènes des cellules immunitaires périphériques.

Des études montrent que les cellules lymphohématopoïétiques périphériques sont restaurées environ trois semaines après une greffe de moelle osseuse. Par conséquent, les chercheurs ont supposé que les effets anti-Alzheimer se produiraient après trois semaines et ont effectué des tests comportementaux tels que le labyrinthe en Y et des tests en champ ouvert pour évaluer la fonction cérébrale.

Les PBMC ont été analysées pour évaluer les effets de la moelle osseuse ancienne et jeune sur la composition des cellules immunitaires chez la souris. Les proportions de cellules B, de cellules T auxiliaires, de cellules T cytotoxiques, de monocytes, de macrophages, de cellules dendritiques, de neutrophiles, de basophiles et de cellules tueuses naturelles ont été déterminées.

De plus, des tests tels que la phagocytose β-amyloïde et la phagocytose des débris cellulaires ont été effectués pour évaluer la fonction des monocytes. Des coupes de cerveau de souris euthanasiées ont été colorées pour des analyses immunochimiques et des tests d'immunohistochimie. Des coupes de cerveau ont été colorées pour détecter les plaques amyloïdes β et la neurodégénérescence sur la base de l'apoptose neuronale et de la perte et de la dégénérescence des neurites.

Des coupes de cerveau ont également été utilisées pour l'analyse du volume cérébral et le Western blot afin de détecter l'amyloïde β et la protéine précurseur amyloïde complète. Les facteurs inflammatoires tels que l'interleukine-10, l'interféron-γ et le facteur de nécrose tumorale-α ont été évalués à l'aide de la méthode de test immuno-enzymatique.

L'acide ribonucléique (ARN) total extrait des monocytes a été utilisé pour la réaction en chaîne par polymérase-transcription inverse quantitative (qRT-PCR), tandis que les microglies ont été utilisées pour le séquençage massif de l'ARN. De plus, le protéome plasmatique a été évalué par spectrométrie de masse en tandem par chromatographie liquide.

Les données de séquençage d'ARN au niveau d'une seule cellule ont été analysées pour identifier les types de cellules et pour l'expression différentielle des gènes, l'analyse du réseau de régulation des facteurs de transcription, l'évaluation de la communication cellulaire et l'enrichissement des voies.

L'étude a révélé que la transplantation de moelle osseuse jeune réduisait de manière significative la neurodégénérescence, la charge de plaque amyloïde et la neuroinflammation, et améliorait les déficits comportementaux observés dans un modèle de souris âgée atteinte de la maladie d'Alzheimer. La clairance accrue de l'amyloïde β a également contribué à l'amélioration de l'amylose cérébrale.

Les données de séquençage d'ARN unicellulaire ont indiqué que l'expression de divers gènes associés à la maladie d'Alzheimer et au vieillissement a été restaurée dans différents types de cellules immunitaires après une greffe de moelle osseuse jeune. De plus, les niveaux circulatoires de protéines sécrétoires associés au vieillissement étaient plus faibles après une greffe de moelle osseuse.

Les chercheurs ont découvert que parmi les gènes différentiellement exprimés associés au vieillissement, les gènes à risque de maladie d'Alzheimer présentaient la plus forte expression dans les monocytes. Étant donné que les monocytes en circulation peuvent éliminer l'amyloïde β, une altération de la phagocytose de l'amyloïde β liée à l'âge par les monocytes peut accélérer la formation de plaques. Ainsi, le rajeunissement des monocytes ainsi que d'autres cellules immunitaires grâce à une greffe de moelle osseuse jeune représente une stratégie thérapeutique prometteuse.

En conclusion, les résultats de l'étude soutiennent l'efficacité de la greffe de moelle osseuse jeune pour rajeunir les cellules immunitaires sénescentes, ce qui a entraîné une réduction de la neurodégénérescence dans un modèle murin de la maladie d'Alzheimer. L'amélioration de la fonction des monocytes a entraîné une augmentation de la clairance de l'amyloïde β et une diminution de la neuroinflammation.

Les déficits comportementaux observés dans un modèle murin vieillissant atteint de la maladie d'Alzheimer se sont également améliorés après une greffe de moelle osseuse provenant de jeunes souris. Pris ensemble, ces résultats suggèrent que la greffe de moelle osseuse jeune est une stratégie prometteuse pour le traitement de la maladie d'Alzheimer.