Mercredi 3 juillet 2013.-Un médicament approuvé par l'agence américaine des médicaments (FDA) pour le traitement de l'asthme améliore la fonction cognitive dans un modèle murin atteint du syndrome de Down, selon une nouvelle étude de chercheurs de la Stanford University School of Medicine, aux États-Unis, et publié dans «Biological Psychiatry».
Le médicament, un médicament contre l'asthme appelé formotérol, provoque le renforcement des connexions nerveuses dans l'hippocampe, un centre cérébral utilisé pour la navigation spatiale, en accordant une attention et en favorisant la formation de nouveaux souvenirs, selon l'étude. Il a également amélioré l'apprentissage contextuel, dans lequel le cerveau intègre des informations spatiales et sensorielles.
La fonction de l'hippocampe et l'apprentissage contextuel, qui sont touchés par le syndrome de Down, dépendent de la bonne alimentation du neurotransmetteur de noradrénaline dont dispose le cerveau. Ce neurotransmetteur envoie son signal via plusieurs types de récepteurs dans les neurones, y compris un groupe appelé récepteurs adrénergiques bêta-2.
"Cette étude fournit la première preuve de concept que le ciblage des récepteurs bêta-2 adrénergiques pour le traitement de la dysfonction cognitive dans le syndrome de Down pourrait être une stratégie efficace", a déclaré Ahmed Salehi, auteur principal de l'étude et professeur agrégé. Psychiatrie clinique et sciences du comportement.
Le syndrome de Down, qui est causé par une copie supplémentaire du chromosome 21, entraîne des problèmes physiques et cognitifs. Alors que de nombreux problèmes physiques, tels que la vulnérabilité aux problèmes cardiaques, peuvent maintenant être traités, il n'existe pas de thérapie pour une mauvaise fonction cognitive. En conséquence, les enfants atteints du syndrome de Down ont un développement cognitif retardé par rapport à leurs pairs.
De plus, à l'âge de 40 ans, les adultes trisomiques développent la maladie d'Alzheimer, un type de pathologie dans le cerveau principalement des personnes âgées. Le syndrome de Down touche environ 400 000 personnes aux États-Unis et six millions dans le monde.
Dans l'enquête sur le syndrome de Down auparavant, les scientifiques ont constaté la détérioration du centre cérébral qui fabrique la norépinéphrine, chez les personnes atteintes du syndrome de Down et leur modèle de souris. Des travaux antérieurs de l'équipe Salehi ont montré que l'administration d'un précurseur de noradrénaline pourrait améliorer la fonction cognitive dans un modèle de souris génétiquement modifié pour simuler le syndrome de Down.
La nouvelle étude a affiné ce travail en ciblant uniquement un groupe de récepteurs qui répondent à la noradrénaline: les récepteurs adrénergiques bêta-2 dans le cerveau. Les chercheurs ont commencé par donner aux souris un composé qui bloque l'action des agents adrénergiques bêta-2 à l'extérieur du cerveau.
Ensuite, les souris ont reçu du formotérol, un médicament qui peut traverser partiellement la barrière hémato-encéphalique et qui est déjà connu pour activer les récepteurs adrénergiques bêta 2. Étant donné que les personnes atteintes du syndrome de Down sont sujettes à des problèmes cardiaques, les experts évitent d'activer un groupe différent de récepteurs sensibles à la noradrénaline, les récepteurs bêta-1 adrénergiques, qui prédominent dans le cœur.
Les scientifiques ont remarqué une amélioration d'un test d'apprentissage contextuel standard chez la souris. Dans ce test, le cerveau intègre des informations sensorielles et spatiales pour se souvenir de la disposition d'un environnement complexe: par exemple, une personne qui utilise les sons, les odeurs et les lieux pour se souvenir de l'emplacement d'un magasin dans un centre commercial utilise l'apprentissage contextuel. Les chercheurs ont également vu plus de synapses et une structure plus complexe des dendrites, les extrémités saillantes des nerfs, dans l'hippocampe après que les souris affectées ont reçu du formotérol, pendant un maximum de deux semaines.
D'autres tests sont nécessaires pour déterminer si le formotérol pourrait être un traitement approprié pour les personnes atteintes du syndrome de Down ou la possibilité d'utiliser un autre médicament qui active les mêmes récepteurs, a déclaré Salehi. La dose utilisée dans cette étude était plusieurs fois plus élevée que celle utilisée pour le traitement de l'asthme, a-t-il averti, donc on ne sait pas si elle est sûre.
Une dose plus faible peut fonctionner, car d'autres médicaments qui affectent les récepteurs bêta-2 adrénergiques peuvent être plus sûrs et plus efficaces chez l'homme. Les chercheurs veulent également explorer quelles parties de l'apprentissage, absorber de nouvelles informations ou former des souvenirs, sont affectées par le traitement médicamenteux.
Des recherches antérieures visant à améliorer la fonction cognitive chez les enfants trisomiques ont parfois soulevé des inquiétudes des familles selon lesquelles les traitements cognitifs pourraient modifier les attributs positifs de la personnalité de ces enfants, mais Salehi a déclaré que ce n'était pas le but de Faites des recherches sur votre équipe.
"Notre objectif est de permettre à ces enfants de faire mieux à l'école", a déclaré Salehi. "Ce n'est certainement pas de changer leur personnalité ou la façon dont ils réagissent à la société. Un changement dans la personnalité de l'enfant serait beaucoup plus compliqué que l'activation d'un sous-ensemble de récepteurs dans le cerveau. "
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Le médicament, un médicament contre l'asthme appelé formotérol, provoque le renforcement des connexions nerveuses dans l'hippocampe, un centre cérébral utilisé pour la navigation spatiale, en accordant une attention et en favorisant la formation de nouveaux souvenirs, selon l'étude. Il a également amélioré l'apprentissage contextuel, dans lequel le cerveau intègre des informations spatiales et sensorielles.
La fonction de l'hippocampe et l'apprentissage contextuel, qui sont touchés par le syndrome de Down, dépendent de la bonne alimentation du neurotransmetteur de noradrénaline dont dispose le cerveau. Ce neurotransmetteur envoie son signal via plusieurs types de récepteurs dans les neurones, y compris un groupe appelé récepteurs adrénergiques bêta-2.
"Cette étude fournit la première preuve de concept que le ciblage des récepteurs bêta-2 adrénergiques pour le traitement de la dysfonction cognitive dans le syndrome de Down pourrait être une stratégie efficace", a déclaré Ahmed Salehi, auteur principal de l'étude et professeur agrégé. Psychiatrie clinique et sciences du comportement.
Le syndrome de Down, qui est causé par une copie supplémentaire du chromosome 21, entraîne des problèmes physiques et cognitifs. Alors que de nombreux problèmes physiques, tels que la vulnérabilité aux problèmes cardiaques, peuvent maintenant être traités, il n'existe pas de thérapie pour une mauvaise fonction cognitive. En conséquence, les enfants atteints du syndrome de Down ont un développement cognitif retardé par rapport à leurs pairs.
De plus, à l'âge de 40 ans, les adultes trisomiques développent la maladie d'Alzheimer, un type de pathologie dans le cerveau principalement des personnes âgées. Le syndrome de Down touche environ 400 000 personnes aux États-Unis et six millions dans le monde.
Dans l'enquête sur le syndrome de Down auparavant, les scientifiques ont constaté la détérioration du centre cérébral qui fabrique la norépinéphrine, chez les personnes atteintes du syndrome de Down et leur modèle de souris. Des travaux antérieurs de l'équipe Salehi ont montré que l'administration d'un précurseur de noradrénaline pourrait améliorer la fonction cognitive dans un modèle de souris génétiquement modifié pour simuler le syndrome de Down.
La nouvelle étude a affiné ce travail en ciblant uniquement un groupe de récepteurs qui répondent à la noradrénaline: les récepteurs adrénergiques bêta-2 dans le cerveau. Les chercheurs ont commencé par donner aux souris un composé qui bloque l'action des agents adrénergiques bêta-2 à l'extérieur du cerveau.
Ensuite, les souris ont reçu du formotérol, un médicament qui peut traverser partiellement la barrière hémato-encéphalique et qui est déjà connu pour activer les récepteurs adrénergiques bêta 2. Étant donné que les personnes atteintes du syndrome de Down sont sujettes à des problèmes cardiaques, les experts évitent d'activer un groupe différent de récepteurs sensibles à la noradrénaline, les récepteurs bêta-1 adrénergiques, qui prédominent dans le cœur.
Les scientifiques ont remarqué une amélioration d'un test d'apprentissage contextuel standard chez la souris. Dans ce test, le cerveau intègre des informations sensorielles et spatiales pour se souvenir de la disposition d'un environnement complexe: par exemple, une personne qui utilise les sons, les odeurs et les lieux pour se souvenir de l'emplacement d'un magasin dans un centre commercial utilise l'apprentissage contextuel. Les chercheurs ont également vu plus de synapses et une structure plus complexe des dendrites, les extrémités saillantes des nerfs, dans l'hippocampe après que les souris affectées ont reçu du formotérol, pendant un maximum de deux semaines.
D'autres tests sont nécessaires pour déterminer si le formotérol pourrait être un traitement approprié pour les personnes atteintes du syndrome de Down ou la possibilité d'utiliser un autre médicament qui active les mêmes récepteurs, a déclaré Salehi. La dose utilisée dans cette étude était plusieurs fois plus élevée que celle utilisée pour le traitement de l'asthme, a-t-il averti, donc on ne sait pas si elle est sûre.
Une dose plus faible peut fonctionner, car d'autres médicaments qui affectent les récepteurs bêta-2 adrénergiques peuvent être plus sûrs et plus efficaces chez l'homme. Les chercheurs veulent également explorer quelles parties de l'apprentissage, absorber de nouvelles informations ou former des souvenirs, sont affectées par le traitement médicamenteux.
Des recherches antérieures visant à améliorer la fonction cognitive chez les enfants trisomiques ont parfois soulevé des inquiétudes des familles selon lesquelles les traitements cognitifs pourraient modifier les attributs positifs de la personnalité de ces enfants, mais Salehi a déclaré que ce n'était pas le but de Faites des recherches sur votre équipe.
"Notre objectif est de permettre à ces enfants de faire mieux à l'école", a déclaré Salehi. "Ce n'est certainement pas de changer leur personnalité ou la façon dont ils réagissent à la société. Un changement dans la personnalité de l'enfant serait beaucoup plus compliqué que l'activation d'un sous-ensemble de récepteurs dans le cerveau. "
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