Étude sur la souris: plusieurs facteurs influent sur le déclin cognitif post-chirurgical des aînés

Un problème déroutant dans la communauté médicale est l'observation qu'après avoir subi une intervention chirurgicale, les patients âgés éprouvent souvent une pensée trouble qui peut durer des semaines, voire des mois.

Le problème est important car les chirurgies chez les patients âgés sont de plus en plus fréquentes et les troubles cognitifs sont de plus en plus reconnus par les anesthésiologistes comme un effet secondaire courant de la chirurgie chez ces patients.

À un moment donné, les chercheurs pensaient que ce déclin cognitif pourrait être causé par l'anesthésie, mais de plus en plus de preuves suggèrent qu'une inflammation accrue du cerveau après une chirurgie est la cause la plus probable.

À présent, une nouvelle étude chez la souris suggère que l’inflammation cérébrale et le déclin cognitif après une intervention chirurgicale sont déclenchés par les propres cellules immunitaires spécialisées du cerveau, appelées microglies.

Les souris ayant reçu un médicament oral expérimental qui épuise temporairement la microglie avant une opération étaient beaucoup moins susceptibles d'échouer aux tests de mémoire plusieurs jours après la chirurgie, ont découvert des chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco (UCSF).

Cette découverte peut être très significative car elle suggère une nouvelle approche possible pour prévenir la maladie chez l'homme.

«Il y a un impact sur la mémoire dans le modèle de la souris qui reflète ce qui a été observé dans les études sur les troubles cognitifs post-chirurgicaux chez l'homme, et nous pouvons l'atténuer avec un traitement que nous pensons ne pas nuire à l'animal», a déclaré Suneil Koliwad, MD, Ph.D ..

«Lorsque nous avons épuisé la microglie avant la chirurgie, les souris se souvenaient beaucoup mieux après la chirurgie que les souris qui n'avaient pas reçu le médicament. De plus, nous avons trouvé des niveaux beaucoup plus faibles de molécules inflammatoires dans l'hippocampe, une région du cerveau qui joue un rôle clé dans la mémoire.

L'étude, apparaît dansPerspicacité JCI, une publication d'accompagnement en ligne et en libre accès duJournal d'investigation clinique.

Les enquêteurs expliquent que certaines études récentes ont montré que plus de 10% des patients opérés âgés de 60 ans et plus présentent un certain degré de déficience cognitive trois mois après la chirurgie. Cependant, les critères de diagnostic de la maladie n'ont pas encore été standardisés et les causes et les facteurs de risque sont encore à l'étude.

On croyait auparavant que le dysfonctionnement cognitif postopératoire était causé par une anesthésie profonde pendant la chirurgie. Mais de plus en plus de preuves relient la maladie à une réaction inflammatoire cérébrale en réponse à un traumatisme tissulaire survenant n'importe où dans le corps - même des chirurgies physiquement éloignées du cerveau, telles que le remplacement de la hanche, peuvent déclencher cette réponse.

Des études ont montré que lorsque cette inflammation est excessive ou trop persistante, comme cela peut être le cas chez les personnes âgées, la réponse normalement protectrice peut avoir un impact négatif sur la cognition.

«Des études antérieures sur l'inflammation postopératoire dans le cerveau se sont concentrées sur la question de savoir si les cellules immunitaires en circulation envahissent le cerveau et contribuent au déclin cognitif», a déclaré Koliwad.

«Sur la base de nos nouvelles recherches, nous savons maintenant que la propre microglie du cerveau déclenche et orchestre cette réponse, y compris l’infiltration des cellules immunitaires périphériques et la perte de mémoire qui en résulte.»

Dans des expériences menées par les boursiers postdoctoraux de l'UCSF Xiaomei Feng, Ph.D., et Martin Valdearcos, Ph.D., les chercheurs ont examiné l'impact de la chirurgie sur la cognition chez les souris dont la microglie était expérimentalement épuisée.

Normalement, les souris entraînées à une tâche de comportement conditionné avant la chirurgie sont moins performantes pour se souvenir de la tâche trois jours après l'opération. Fait remarquable, lorsque les chercheurs ont administré à 10 souris un traitement médicamenteux pour réduire les niveaux de microglie à environ cinq pour cent de la normale pendant sept jours avant de subir la chirurgie, les animaux ont été complètement protégés contre cette forme de déclin cognitif.

«Ce travail démontre l'importance centrale de la microglie comme transducteur de traumatisme chirurgical à la périphérie», a déclaré Maze, qui est également professeur émérite d'anesthésie William K Hamilton au département d'anesthésie et de soins périopératoires de l'UCSF.

«Ils dictent les conséquences inflammatoires et neurologiques en aval dans le cerveau.»

Le médicament expérimental utilisé dans l'étude, PLX5622, est fabriqué par Plexxikon Inc., une société de biotechnologie basée à Berkeley, en Californie, et cible une molécule appelée récepteur du facteur 1 de stimulation des colonies (CSF1R), dont la microglie a besoin pour survivre et se reconstituer. ou augmenter leur nombre.

Il est important de noter que la déplétion microgliale n'a pas été associée à une réduction de la cicatrisation des plaies chirurgicales ou à une modification des niveaux de cellules immunitaires et de molécules à l'extérieur du cerveau, et les niveaux de microglies sont revenus à la normale dans les deux jours suivant l'arrêt du traitement par PLX5622.

Cependant, dans cette étude, les chercheurs de l'UCSF n'ont pas étudié les effets potentiels à long terme de l'épuisement de la microglie plus d'une semaine après la chirurgie.

"Notre plan est de mener plus de recherches précliniques pour explorer le potentiel de cette approche, dans l'espoir qu'elle s'avère éventuellement cliniquement applicable non seulement en chirurgie, mais aussi dans d'autres maladies qui conduisent au déclin cognitif", a déclaré Koliwad.

Source: Université de Californie, San Francisco