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Une étude révèle le rôle clé des fragments d'ARNt du glutamate dans le vieillissement cérébral et la maladie d'Alzheimer
Dernière revue: 14.06.2024
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Un article de recherche publié dans le journal of Cell Metabolism par l'équipe du professeur Liu Qiang de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) révèle le rôle critique du glutamate. Fragments d'ARNt dans le vieillissement cérébral et la maladie d'Alzheimer.
L'étude a révélé une accumulation liée à l'âge de Glu-5'tsRNA-CTC, un petit ARN de transfert (ARNt) généré à partir de l'ARNtGlu codé dans le noyau dans les mitochondries des neurones glutaminergiques. Cette accumulation anormale perturbe la traduction des protéines mitochondriales et la structure des crêtes, ce qui accélère finalement les processus pathologiques du vieillissement cérébral et de la maladie d'Alzheimer.
Le vieillissement cérébral est un processus naturel inévitable qui entraîne un déclin des fonctions cognitives. La maladie d'Alzheimer, une maladie neurodégénérative, est la cause la plus fréquente de démence chez les personnes âgées, dans laquelle les troubles cognitifs constituent une caractéristique importante. Les mitochondries fournissent de l’énergie aux cellules. La recherche a montré que le dysfonctionnement mitochondrial est étroitement lié au vieillissement cérébral et à la maladie d'Alzheimer.
Le Glu-5'tsRNA-CTC mitochondrial perturbe la liaison de mt-ARNtLeu et de la leucyl-ARNt synthétase 2 (LARS2), altérant ainsi l'aminoacylation de mt-ARNtLeu et la traduction des protéines codées par les mitochondries. Des défauts dans la traduction mitochondriale perturbent l'architecture des crêtes, entraînant une altération de la production de glutamine dépendante de la glutaminase (GLS) et une diminution des niveaux de glutamate synaptique. De plus, la réduction des niveaux de Glu-5'tsRNA-CTC peut protéger le cerveau vieillissant des défauts liés à l'âge dans les crêtes mitochondriales, le métabolisme de la glutamine, la structure des synapses et la mémoire.
Représentation schématique des mécanismes de régulation des fragments d'ARNt dans le vieillissement cérébral et la maladie d'Alzheimer. LIU Qiang et coll.
Liu et son équipe ont mis en lumière le rôle important des fragments d'ARNt du glutamate dans le vieillissement cérébral et la maladie d'Alzheimer, suggérant de nouvelles approches pour ralentir le déclin cognitif. Les chercheurs ont développé des oligonucléotides antisens qui ciblaient ces fragments d’ARNt et les injectaient dans le cerveau de vieilles souris. Cette intervention a considérablement atténué les problèmes d'apprentissage et de mémoire chez les souris âgées.
En plus d'élucider le rôle physiologique de l'ultrastructure normale des crêtes mitochondriales dans le maintien des niveaux de glutamate, cette étude a également identifié le rôle pathologique des ARN de transfert dans le vieillissement cérébral et le déclin de la mémoire lié à l'âge.