Cette équipe de la Fujita Health University étudie comment l'hypernatrémie ou un taux de sodium trop élevé dans le sang affecte les réponses de la microglie, des cellules immunitaires du cerveau connues pour jouer un rôle essentiel dans le maintien de la fonction neuronale en cas de menace. Ces travaux qui apportent, dans la revue Peptide, apportent une nouvelle compréhension des mécanismes à l'origine de cette réponse accrue, essentielle pour traiter les dysfonctionnements neurologiques induits par l'hypernatrémie.
La recherche révèle que l’hypernatrémie caractérisée par un excès de sodium lié à une déshydratation, induite par un apport insuffisant de liquides, une diarrhée, une insuffisance rénale ou encore la prise de diurétiques, accroît la production du facteur NFAT5 et d’oxyde nitrique (NO) dans la microglie. Un composé, la minocycline permet cependant d’atténuer cette réponse excessive, nocive pour la microglie.
La microglie est un groupe de cellules immunitaires du cerveau qui protège la fonction neuronale face aux menaces possibles. En cas de niveaux élevés de sodium extracellulaire, le cerveau est soumis à un stress hyperosmotique, et la réponse microgliale peut devenir exagérée, ce qui entraîne des effets potentiellement nocifs.
Contrer la réponse de la microglie à l’hypernatrémie
L’étude explore les effets du stress hyperosmotique sur les cellules microgliales et se concentre sur le rôle de NFAT5, un facteur de transcription connu pour réguler les réponses cellulaires au stress osmotique. Si le rôle de NFAT5 est bien documenté dans d'autres types de cellules, sa fonction dans la microglie reste mal comprise. Les chercheurs ont donc regardé si NFAT5 influence l’expression de NOS2, une enzyme impliquée dans la production de NO, dans ces conditions hyperosmotiques.
L’équipe a donc soumis les cellules microgliales à un stress hyperosmotique en augmentant les concentrations extracellulaires de sodium de 20 et 40 mM au-dessus des niveaux normaux, a mesuré les changements de l’expression de NFAT5, de l’expression de NOS2 et de la production de NO. Une voie a été identifiée comme majeure dans ce processus, Na+/Ca2+, NCX. Ces travaux révèlent que :
- le stress hyperosmotique aigu et chronique augmente significativement l’expression du facteur NFAT5 dans les cellules microgliales ;
- cette régulation à la hausse de NFAT5 est associée à une expression accrue de NOS2 et à une augmentation de la production de NO, indiquant que NFAT5 joue un rôle crucial dans la modulation des réponses microgliales au stress hyperosmotique ;
- NCX est également partie prenante à ce processus ;
- En synthèse, le stress hyperosmotique déclenche l’efflux de Ca2+ via NCX, ce qui contribue à l’expression élevée de NOS2 et à la production de NO ;
- ce processus semble se dérouler indépendamment de NFAT5, ce qui suggère que plusieurs voies d’activation sont impliquées dans cette réponse microgliale nocuve, au stress hyperosmotique.
Dans un deuxième temps, les chercheurs ont évalué les effets thérapeutiques de la minocycline, un médicament anti-inflammatoire, sur les réponses microgliales au stress hyperosmotique et, précisément sur la voie impliquée, Na+/Ca2+, NCX, dans ce processus. Ces expériences révèlent que :
- la minocycline inhibe efficacement l’expression de NOS2 et la production de NO induite par le stress hyperosmotique, confirmant son potentiel thérapeutique pour gérer les conditions associées à des niveaux élevés de sodium ;
- cependant, cet effet inhibiteur de la minocycline semble être indépendant de NFAT5, ce qui suggère, à nouveau, d’autres mécanismes sous-jacents.
Ces résultats devront être validés par des études précliniques, mais ces premiers travaux in vitro désignent déjà de nouvelles cibles permettant de limiter l'impact du stress hyperosmotique sur la fonction microgliale et le cerveau. Avec la perspective aussi, de nouveaux agents thérapeutiques.
Source: Peptides Sept, 2024 DOI: 10.1016/j.peptides.2024.171267 Peptides effects of hypernatremia on the microglia
Équipe de rédaction SantélogNov 17, 2024Rédaction Santé log