Les scientifiques étudient les liens entre la protéine du motoneurone de survie et la sarcopénie

Les scientifiques étudient les liens entre la protéine du motoneurone de survie et la sarcopénie

L’adoption de certaines des stratégies à l’origine du traitement réussi de l’amyotrophie spinale, une maladie infantile, pourrait permettre le développement de thérapies pour freiner la perte musculaire liée au vieillissement, suggèrent de nouvelles recherches.

Au cœur des deux troubles se trouve la protéine de survie des motoneurones, présente dans tout le corps et importante pour maintenir les cellules des motoneurones en vie et envoyer les signaux appropriés du système nerveux central aux muscles. Une mutation génétique qui entraîne une réduction des niveaux de cette protéine provoque une atrophie musculaire spinale (SMA), et la thérapie génique fait partie des trois traitements thérapeutiques SMA disponibles en clinique. Les premiers enfants à bénéficier de la thérapie génique ont désormais 6 ans.

Sur la base de ce que des années de recherche sur la SMA ont montré sur l'importance de la protéine du motoneurone de survie dans l'intégrité neuromusculaire, des scientifiques de l'Ohio State University étudient les liens entre la protéine et la sarcopénie, la perte de masse et de force musculaire squelettique liée à l'âge.

Leur nouvelle étude chez la souris suggère un rôle clair dans la survie et la perte musculaire de la protéine des motoneurones (SMN) avec l'âge : les niveaux de protéine dans la moelle épinière et les motoneurones des souris d'âge avancé étaient respectivement 22 % et 55 % inférieurs à ceux des souris d'âge moyen, et ces baisses de protéines s'accompagnaient d'une fonction musculaire réduite.

Nous avons constaté que la protéine SMN et le vieillissement sont liés : avec l’âge, la protéine diminue et elle est en corrélation avec un déclin de la fonction neuromusculaire. Sur la base de ce que nous savons sur la SMA et les traitements, nous disposons d'expériences dans le ciblage de la protéine SMN - et il est possible que cela puisse être quelque chose qui pourrait être appliqué au déclin neuromusculaire lié à l'âge.

Maria Balch, auteur principal, boursière postdoctorale en neurosciences à l'Ohio State's College of Medicine

L’affiche de recherche a été présentée aujourd’hui (mardi 15 novembre 2022) à Neuroscience 2022, la réunion annuelle de la Society for Neuroscience.

Deux gènes, SMN1 et SMN2, sont impliqués dans la production de la protéine du motoneurone de survie. SMN1 effectue l’essentiel du travail pour produire la protéine complète et est essentiel à la survie et au fonctionnement des motoneurones. SMN2, qui a le plus souvent une forme tronquée, contribue peu à la production de protéines complètes et pourrait être considéré comme un assistant - la présence de plus de copies du gène SMN2 est associée à des formes plus légères de SMA.

L’équipe de l’Ohio State a découvert que les souris conçues pour exprimer des niveaux de protéine SMN supérieurs à la normale avaient une résilience neuromusculaire globale plus élevée et se remettaient plus rapidement des lésions nerveuses.

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"Cela a soulevé quelques questions", a déclaré l'auteur principal Arthur Burghes, professeur de chimie biologique, de pharmacologie et de génétique moléculaire dans l'État de l'Ohio, qui a développé le modèle de souris qui a fait progresser la recherche sur la SMA. "Différentes personnes développent différents niveaux de faiblesse à mesure qu'elles vieillissent. Pourquoi certaines personnes y sont-elles complètement résistantes et d'autres plus susceptibles ?

"Avec l'âge et la sarcopénie, le risque de blessure due à une chute augmente. C'est donc une question importante."

Bien que les chercheurs spéculent qu'une combinaison de génétique et de comportement joue un rôle, sur la base de leurs découvertes jusqu'à présent, il est possible que le problème puisse être résolu en amenant le corps vieillissant à produire davantage de protéines SMN.

Cette nouvelle étude a comparé une série de mesures chez des souris, séparées en trois tranches d'âge : 6-10 mois, 21 mois et 27 mois, ce qui en années humaines correspond à environ 35-50, 55 et plus de 70 ans.

En plus de la diminution naturelle des niveaux de protéines dans la moelle épinière et dans les motoneurones avec l'âge, les chercheurs ont découvert d'autres tendances chez les souris plus âgées : également une réduction du nombre d'unités motrices ou de motoneurones et des cellules musculaires qu'ils stimulent, comme par exemple une diminution de la fonction des muscles qui répondent à la stimulation nerveuse.

En termes d’approches thérapeutiques potentielles, la thérapie génique à médiation virale actuellement en clinique pour les nourrissons atteints de SMA n’est pas une solution probable en raison de la grande quantité de virus qui serait nécessaire pour un adulte. L’équipe explore d’autres moyens d’augmenter la production de SMN.

"Nous savons dans le domaine de la SMA que l'augmentation ciblée de la protéine SMN peut être abordée dans plusieurs directions. Si nous pouvons déterminer qu'il s'agit d'une cible thérapeutique viable dans le vieillissement, nous pouvons nous appuyer sur de nombreuses recherches pour faire avancer les thérapies liées à l'âge", a déclaré Balch.

Ce travail a été soutenu par des subventions des National Institutes of Health. Le chercheur principal principal était W. David Arnold, maintenant à l'Université du Missouri.

Les co-auteurs incluent Prameela Bobbili, Hallie Harris, Rochelle Rodrigo, Deepti Chugh, Chitra Iyer et Anton Blatnik de l'État de l'Ohio ; et Florence Roussel et Annalisa Hartlaub du Nationwide Children's Hospital.

Source:

Université d'État de l'Ohio

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