Isorhamnetin améliore les dommages neuronaux induits par le 6-OHDA dans les cellules SH-SY5Y en ciblant FosL1 pour activer la voie Akt/mTOR

Contexte académique

La maladie de Parkinson (Parkinson’s Disease, PD) est une maladie neurodégénérative chronique caractérisée principalement par la perte des neurones dopaminergiques dans la substantia nigra pars compacta (SNpc). Cette perte neuronale est étroitement liée à un dysfonctionnement mitochondrial et au stress oxydatif. Le 6-hydroxydopamine (6-OHDA), un métabolite de la dopamine, peut induire une accumulation d’espèces réactives de l’oxygène (Reactive Oxygen Species, ROS), entraînant des dommages aux neurones dopaminergiques. Par conséquent, étudier comment inhiber le stress oxydatif, le vieillissement cellulaire et l’apoptose pour atténuer les dommages neuronaux induits par le 6-OHDA est d’une importance cruciale pour le traitement de la maladie de Parkinson.

L’isorhamnetin (ISO), un flavonoïde aux propriétés antioxydantes et anti-apoptotiques, a démontré des effets neuroprotecteurs dans plusieurs modèles de maladies. Cependant, les mécanismes d’action de l’ISO dans la maladie de Parkinson restent mal compris. Cette étude vise à explorer si l’ISO atténue les dommages induits par le 6-OHDA dans les cellules SH-SY5Y en ciblant FosL1 pour activer la voie de signalisation Akt/mTOR.

Source de l’article

Cet article a été co-écrit par Shaochen Qin, Xiaobo Wan, Shanshan Kong, Kunmei Xu, Jungong Jin, Shiming He et Mingsheng Chen. Les auteurs sont affiliés au département de neurologie de l’hôpital affilié à l’Université de médecine chinoise du Shanxi, au département d’acupuncture et de moxibustion, ainsi qu’au département de neurochirurgie de l’hôpital du centre médical international de Xi’an. L’article a été publié pour la première fois le 19 novembre 2024 dans le Journal of Neurophysiology, avec le DOI 10.1152/jn.00351.2024.

Méthodologie de recherche

1. Culture et traitement des cellules

L’étude a utilisé des cellules SH-SY5Y d’origine humaine (achetées auprès de l’American Type Culture Collection, CRL-2266), cultivées dans un milieu DMEM contenant 10 % de sérum fœtal de bovin et 1 % de pénicilline-streptomycine. Lorsque la densité cellulaire atteignait 80 %, les cellules ont été traitées avec différentes concentrations de 6-OHDA (25, 50, 100 μM) et/ou d’ISO (12,5, 25, 50 μM) pendant 12 heures. Les concentrations finales de 100 μM de 6-OHDA et 50 μM d’ISO ont été sélectionnées pour les expériences ultérieures.

2. Mesure de la viabilité cellulaire

La viabilité cellulaire a été mesurée à l’aide du kit CCK-8. Les résultats ont montré que 100 μM de 6-OHDA inhibaient significativement la viabilité des cellules SH-SY5Y, tandis que l’ISO améliorait significativement la diminution de la viabilité cellulaire induite par le 6-OHDA.

3. Détection de la sénescence et de l’apoptose

La sénescence et l’apoptose ont été évaluées par coloration SA-β-gal, Western blot (WB) et immunofluorescence pour détecter l’expression des protéines associées. Les résultats ont montré que le 6-OHDA augmentait significativement le nombre de cellules SA-β-gal positives ainsi que l’expression des protéines de sénescence p21 et p16, tandis que l’ISO réduisait significativement ces indicateurs. De plus, l’ISO diminuait également le nombre de cellules apoptotiques induites par le 6-OHDA ainsi que les niveaux d’expression de la caspase-3 clivée et de Bax.

4. Détection du stress oxydatif et de la fonction mitochondriale

La génération de ROS intracellulaires a été mesurée par coloration DCFH-DA, le potentiel membranaire mitochondrial (MMP) par coloration JC-1, et les niveaux de stress oxydatif ont été évalués par la mesure des contenus en MDA et SOD. Les résultats ont montré que le 6-OHDA augmentait significativement la génération de ROS et les niveaux de MDA, tout en réduisant les niveaux de SOD et le MMP, tandis que l’ISO inversait significativement ces changements.

5. Surexpression de FosL1 et détection de la voie de signalisation Akt/mTOR

Une simulation de docking moléculaire a révélé que l’ISO pourrait cibler FosL1. Les résultats du WB ont montré que le 6-OHDA augmentait significativement l’expression de FosL1 tout en réduisant l’expression de p-Akt et p-mTOR, tandis que l’ISO inversait ces effets. Des expériences de surexpression de FosL1 ont confirmé que l’ISO activait la voie de signalisation Akt/mTOR en inhibant FosL1, exerçant ainsi un effet neuroprotecteur.

Résultats principaux

1. Dommages induits par le 6-OHDA dans les cellules SH-SY5Y : Le 6-OHDA a significativement réduit la viabilité cellulaire, augmenté la sénescence et l’apoptose, et induit un stress oxydatif et un dysfonctionnement mitochondrial.
2. Effet neuroprotecteur de l’ISO : L’ISO a significativement amélioré la diminution de la viabilité cellulaire, la sénescence et l’apoptose induites par le 6-OHDA, tout en atténuant le stress oxydatif et le dysfonctionnement mitochondrial.
3. L’ISO active la voie Akt/mTOR en ciblant FosL1 : L’ISO a activé la voie de signalisation Akt/mTOR en inhibant l’expression de FosL1, exerçant ainsi un effet neuroprotecteur. Les expériences de surexpression de FosL1 ont confirmé ce mécanisme.

Conclusion

Cette étude révèle que l’ISO atténue les dommages induits par le 6-OHDA dans les cellules SH-SY5Y en ciblant FosL1 pour activer la voie de signalisation Akt/mTOR. Cette découverte offre de nouvelles perspectives et des cibles potentielles pour le traitement de la maladie de Parkinson.

Points forts de l’étude

1. Découverte importante : L’ISO active la voie Akt/mTOR en inhibant FosL1, améliorant ainsi significativement les dommages neuronaux induits par le 6-OHDA.
2. Innovation méthodologique : Cette étude est la première à utiliser une simulation de docking moléculaire pour identifier FosL1 comme cible potentielle de l’ISO, et à valider expérimentalement ce mécanisme.
3. Valeur applicative : En tant que composé naturel, l’ISO possède un potentiel neuroprotecteur et pourrait devenir une nouvelle stratégie pour le traitement de la maladie de Parkinson.

Autres informations pertinentes

Les données expérimentales de cette étude soutiennent le mécanisme par lequel l’ISO active la voie Akt/mTOR en inhibant FosL1, exerçant ainsi un effet neuroprotecteur. Cette découverte fournit non seulement de nouvelles pistes pour le traitement de la maladie de Parkinson, mais aussi des références pour la recherche sur d’autres maladies neurodégénératives.

---

Grâce à cette étude, nous avons non seulement approfondi notre compréhension des mécanismes neuroprotecteurs de l’ISO dans la maladie de Parkinson, mais nous avons également fourni des bases théoriques importantes pour le développement de médicaments et les traitements cliniques futurs.