Neuronal Boost : le rôle clé du lactate dans le développement du cerveau découvert

Résumé: Les chercheurs ont découvert le rôle essentiel que joue le lactate dans le développement des cellules souches neurales en neurones spécialisés. Ils ont découvert que le lactate envoie des signaux à ces cellules, contribuant ainsi à la modification et au renforcement des fonctions neuronales.

L'étude révèle comment le lactate, un sous-produit de l'exercice et du métabolisme, peut jouer un rôle essentiel dans le développement du cerveau et la différenciation neuronale. Cela pourrait conduire à des méthodes potentielles d’utilisation de la signalisation lactate pour prévenir ou contrôler les maladies cognitives.

Faits marquants:

Source:Université du Tohoku

Des scientifiques de l'Université de Tohoku ont découvert le rôle essentiel que joue le lactate en aidant les cellules souches neurales à se développer en neurones spécialisés, un processus appelé différenciation neuronale.

Ils ont également découvert un moyen par lequel le lactate envoie des signaux aux cellules, contribuant ainsi à modifier et à renforcer les fonctions neuronales.

Les détails de leur étude ont été rapportés dans le Journal of Biological Chemistry le 10 juin 2023.

Le lactate est un sous-produit de l'exercice et du métabolisme. Le glucose est converti en lactate lorsque l’apport d’oxygène aux cellules est limité, donnant ainsi au cerveau une source d’énergie.

Les niveaux de lactate dans le cerveau du fœtus augmentent à partir de l’état moyen de la gestation, soulignant le rôle important qu’il joue dans le développement cérébral et la différenciation neuronale.

Des études et des rapports récents ont démontré que le lactate est un composant essentiel de notre système nerveux.

Ils ont montré que le lactate fonctionne comme une molécule de signalisation cellulaire importante dans le système nerveux et que le métabolisme du lactate est impliqué dans les fonctions neuronales, notamment la neuroplasticité et la consolidation de la mémoire.

Cependant, le rôle de la signalisation lactate dans les cellules neuronales est resté jusqu’à présent inconnu.

"Compte tenu des preuves croissantes montrant que le lactate fournit des fonctions de régulation du signal dans divers types de cellules dans des conditions physiologiques et pathologiques, nous avons émis l'hypothèse que le lactate affecte la fonction neuronale en modifiant l'expression globale des gènes", explique le professeur Ryoichi Nagatomi de l'école supérieure de génie biomédical de l'université de Tohoku et chef de l'équipe de recherche avec le doctorant Yidan Xu et le professeur agrégé Joji Kusuyama de l'Université médicale et dentaire de Tokyo.

Les chercheurs ont vérifié leur hypothèse en examinant la régulation génique des cellules traitées avec du lactate lorsque NDRG3, une protéine précédemment identifiée pour intervenir dans la régulation génique en présence de lactate, a été retirée de la cellule SH-SY5Y de neuroblastome.

Ils ont découvert que le lactate contribue à la différenciation neuronale par des moyens qui dépendent de NDRG3 et d'autres non. De plus, ils ont identifié que deux facteurs de transcription spécifiques, TEAD1 et ELF4, sont contrôlés à la fois par le lactate et par NDRG3 au cours de la différenciation neuronale.

Nagatomi et son équipe pensent que leurs découvertes non seulement approfondissent les connaissances de base sur le lactate, mais pourraient servir de base pour exploiter la signalisation du lactate pour encourager l'exercice ou concevoir des médicaments pour prévenir ou contrôler les maladies cognitives.

« Nos résultats fournissent un nouvel aperçu des mécanismes par lesquels des niveaux élevés de lactate sérique induits par l’exercice peuvent avoir un effet bénéfique sur le système nerveux.

"De plus, puisque les changements dans les niveaux de lactate provoqués par l'exercice humain peuvent être mesurés, les changements adaptatifs dans les fonctions cérébrales telles que la cognition et la fonction de mémoire peuvent être mieux compris lorsque les changements dans le niveau de lactate sont pris en compte."

Pour l’avenir, l’équipe prévoit d’étudier plus en détail la fonction régulatrice du lactate dans le développement des neurones et du cerveau.

Auteur:Relations publiquesSource:Université du TohokuContact:Relations publiques – Université du TohokuImage:L'image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre. « Le lactate favorise la différenciation neuronale des cellules SH-SY5Y par des ensembles de gènes sensibles au lactate de manière dépendante et indépendante de NDRG3 » par Ryoichi Nagatomi et al. Journal de chimie biologique