Le vieillissement a un impact sur le rythme circadien du cerveau
Une nouvelle recherche qui impliquait l'examen de milliers de gènes provenant de près de 150 cerveaux humains montre que le rythme circadien de l'activité des gènes change avec le vieillissement.
Les résultats des chercheurs de la faculté de médecine de l'Université de Pittsburgh suggèrent qu'une horloge biologique commence à tourner dans le cerveau plus âgé.
Un rythme circadien de 24 heures contrôle presque tous les processus du cerveau et du corps, tels que le cycle sommeil / éveil, le métabolisme, la vigilance et la cognition, a expliqué la chercheuse principale Colleen McClung, Ph.D., professeure agrégée de psychiatrie à la Pitt School of Medicine.
«Des études ont rapporté que les adultes plus âgés ont tendance à mieux effectuer des tâches cognitives complexes le matin et à empirer au cours de la journée», a déclaré McClung. «Nous savons également que le rythme circadien change avec le vieillissement, entraînant un réveil plus tôt le matin, moins d'heures de sommeil et des rythmes de température corporelle moins robustes.»
De plus, la présence de changements géniques ou de «vieillissement moléculaire» dans le cerveau avait déjà été démontrée par le co-chercheur principal Etienne Sibille, Ph.D., ancien professeur de psychiatrie à la Pitt School of Medicine et maintenant la Campbell Family Chair in Neuroscience clinique au Centre de toxicomanie et de santé mentale de l'Université de Toronto.
Pour la nouvelle étude, les chercheurs des deux écoles ont décidé d'examiner les effets du vieillissement normal sur les rythmes moléculaires du cortex préfrontal, une zone du cerveau impliquée dans l'apprentissage, la mémoire et d'autres aspects de la performance cognitive.
Les chercheurs ont examiné des échantillons de cerveau de 146 personnes sans antécédents de santé mentale ou de problèmes neurologiques dont les familles avaient fait don de leur dépouille à des fins de recherche médicale et pour lesquelles l'heure du décès était connue.
Ils ont catégorisé les cerveaux selon qu'ils provenaient d'une personne de moins de 40 ans ou de plus de 60 ans, et ont utilisé une technique statistique nouvellement développée pour analyser deux échantillons de tissus du cortex préfrontal pour l'activité rythmique, ou l'expression, de milliers de gènes.
En utilisant les informations dont ils disposaient sur l'heure de la mort, ils ont identifié 235 gènes de base qui composent l'horloge moléculaire dans cette partie du cerveau.
«Comme nous nous y attendions, les jeunes avaient ce rythme quotidien dans tous les gènes classiques de l’horloge», a déclaré McClung. «Mais il y avait une perte de rythme dans nombre de ces gènes chez les personnes âgées, ce qui pourrait expliquer certaines des altérations qui se produisent dans le sommeil, la cognition et l'humeur plus tard dans la vie.»
À leur grande surprise, les chercheurs ont également découvert un ensemble de gènes qui ont acquis une rythmicité chez les personnes plus âgées.
Ces informations pourraient finalement être utiles dans le développement de traitements pour les problèmes cognitifs et de sommeil qui peuvent survenir avec le vieillissement, ainsi que pour un traitement éventuel du «coucher du soleil», une condition dans laquelle les personnes âgées atteintes de démence deviennent agitées, confuses et anxieuses le soir. , ont déclaré les chercheurs.
«Étant donné que la dépression est associée à un vieillissement moléculaire accéléré et à des perturbations dans les routines quotidiennes, ces résultats peuvent également faire la lumière sur les changements moléculaires survenant chez les adultes souffrant de dépression», a déclaré Sibille.
Les chercheurs envisagent ensuite d'explorer la fonction des gènes du rythme circadien du cerveau dans des modèles de laboratoire et animaux, ainsi que de voir s'ils sont modifiés chez les personnes atteintes de maladies psychiatriques ou neurologiques.
L'étude a été publiée dans le Actes de l'Académie nationale des sciences.
Source: École de médecine de l'Université de Pittsburgh
