Le lien entre le stress oxydatif, le glutathion et le vieillissement

Le vieillissement est une étape normale de la vie, et tout comme le reste du corps, le cerveau change avec l'âge. Dans le cadre d'un vieillissement normal, la plupart des gens finiront par connaître des changements dans leur façon de penser, comme un ralentissement de la vitesse de traitement ou certains types de perte de mémoire, bien que les compétences et les connaissances aient tendance à rester stables ou même à s'améliorer avec le temps. Les changements cérébraux qui sous-tendent le déclin des fonctions sont collectivement connus sous le nom de neurodégénérescence, qui est la perte progressive de la structure ou de la fonction des neurones. Si tout le monde connaît un certain degré de neurodégénérescence au cours de sa vie, celle-ci peut parfois survenir trop rapidement ou trop sévèrement, devenant pathologique. Le vieillissement cérébral pathologique peut aller d'une déficience cognitive légère, qui implique plus de difficultés que le vieillissement normal mais n'a pas d'impact significatif sur la vie de la personne, à une perte plus profonde des capacités mentales, connue sous le nom de démence, qui a un impact sévère sur la capacité de la personne affectée à vivre de manière indépendante. 

La démence peut être associée à un certain nombre de maladies neurodégénératives. La plus connue est la maladie d'Alzheimer. Au cours de la progression de ces maladies liées à l'âge, l'état physique et mental de l'individu se dégrade avec le temps, et la qualité de vie des patients se détériore souvent rapidement. Presque tout le monde connaît quelqu'un qui est atteint de démence, qu'il s'agisse d'un voisin, d'un ami ou d'un membre de la famille, et sait à quel point ces maladies peuvent être difficiles, non seulement pour la personne atteinte, mais aussi pour ses soignants. Malheureusement, cette situation ne fera que s'aggraver car, comme l'espérance de vie augmente avec le temps, le nombre de personnes souffrant d'une maladie neurodégénérative augmente également. Pour cette raison, les maladies neurodégénératives ne sont pas seulement un problème de santé personnelle, mais ont également des conséquences sociales et économiques considérables, qui coûtent des milliards de dollars chaque année. Pour ces raisons, il est important que nous continuions à investir dans la recherche sur la démence et la neurodégénérescence afin de mieux comprendre et traiter l'évolution de la maladie et de soutenir les personnes qui en sont atteintes. 

Bien sûr, de nombreux processus physiologiques différents se produisent à mesure que le corps vieillit, allant des plus évidents, par exemple les cheveux gris ou la perte d'audition, aux moins visibles, comme les changements dans votre cerveau. L'un de ces changements invisibles est le stress oxydatif. En tant que sous-produit du métabolisme normal, les cellules du cerveau produisent des substances chimiques appelées dérivés hautement réactifs de l'oxygène (DRO) qui peuvent endommager ou tuer les cellules si elles ne sont pas contrôlées. Heureusement, le cerveau dispose d'un moyen de neutraliser l'excès de DRO et de maintenir l'équilibre grâce aux antioxydants. Cependant, les DRO peuvent également être produits par d'autres processus tels que l'inflammation et les modifications du métabolisme cellulaire dues à une maladie. Le stress oxydatif se produit lorsqu'il y a trop de DRO pour que le système antioxydant puisse les gérer, ce qui entraîne des dommages cellulaires. Comme pour la neurodégénérescence, un certain degré de stress oxydatif se produit au cours du vieillissement normal, en association avec de légers déclins des fonctions motrices et cognitives, mais un stress oxydatif trop important est considéré comme pathologique et a été associé à la démence. Bien que de nombreux mécanismes du vieillissement pathologique restent à comprendre, l'étude de processus spécifiques comme le stress oxydatif peut nous aider à comprendre la neurodégénérescence et, à terme, à améliorer le traitement et la prévention des maladies neurodégénératives.

Grâce aux progrès des techniques d'imagerie, comme la spectroscopie par résonance magnétique, nous sommes désormais en mesure d'étudier les processus métaboliques comme le stress oxydatif dans le cerveau. La spectroscopie par résonance magnétique (SRM) est une technique d'imagerie non invasive qui utilise le même équipement et les mêmes principes que l'imagerie par résonance magnétique (IRM), mais qui nous permet d'acquérir des informations sur la chimie du cerveau au lieu d'images de son anatomie. Les intensités de champ magnétique de cet appareil d'imagerie peuvent varier, ce qui est important car certains métabolites comme le glutathion sont plus difficiles à détecter à des intensités de champ faibles (par exemple, 3 Tesla ou 1,5 Tesla) par rapport à une intensité de champ plus élevée (par exemple, 7 Tesla). En utilisant la SRM à haute intensité de champ, nous pouvons détecter l'antioxydant glutathion dans le cerveau vivant et évaluer comment il change avec l'âge. 

La capacité de détecter le stress oxydatif fournira un outil pour tester les traitements ciblant le stress oxydatif qui ont le potentiel d'aider à retarder ou à réduire la gravité de la démence liée à l'âge. La recherche sur les adultes en bonne santé peut améliorer notre compréhension du vieillissement sain et fournir des données permettant de comparer les effets des maladies liées à l'âge. Les objectifs généraux sont de mieux comprendre le vieillissement sain ainsi que les facteurs de risque et de pronostic de ces maladies liées à l'âge. Ce type de connaissances profiterait à la fois aux patients et aux soignants, et favoriserait l'avancement des stratégies de traitement et de prévention de maladies ayant un grand impact social et économique. De nombreuses questions restent ouvertes dans ce domaine en pleine expansion, mais nous espérons que ce type de recherche nous rapprochera de la compréhension du vieillissement sain et pathologique, ainsi que du traitement et de la prévention des maladies liées à l'âge, ce qui conduira à une meilleure qualité de vie pour la population âgée de nos communautés.

Flavie Detcheverry est étudiante à la maîtrise en génie biomédical à l'Université de Montréal. Son projet de recherche au MIND lab, sous la supervision de la professeure AmanPreet Badhwar et professeur Sridar Narayanan, consiste à étudier les changements de métabolites liés à l'âge dans le cerveau, par spectroscopie à résonance magnétique. Elle est passionnée par l'apprentissage et l'implication dans la recherche scientifique et la communication scientifique. En 2021, elle a reçu une bourse Mérite de la Faculté de médecine de l'Université de Montréal.

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