Effets dépendants du sexe de la source et de la quantité de glucides sur l’activité de la caspase-1 dans le système nerveux central chez la souris

Contexte de recherche

Avec le vieillissement global accéléré, le nombre de cas de troubles cognitifs et de démence augmente rapidement, la maladie d’Alzheimer étant la forme la plus courante de démence chez les personnes âgées. Des études ont montré que les troubles métaboliques tels que le diabète sont associés à un risque accru de déclin cognitif. L’inflammation chronique, le stress oxydatif et l’activation des cellules immunitaires sont des facteurs clés, tous étroitement liés à l’alimentation. Des recherches antérieures ont démontré que les hormones sexuelles peuvent réguler les processus métaboliques et immunitaires. Sur cette base, Rasa Valiauga et son équipe pensent que les changements à long terme des facteurs alimentaires pourraient affecter la fonction du système nerveux en régulant l’activité de l’inflammasome, et que ce phénotype pourrait être dépendant du sexe.

Source de l’étude

Cette étude a été réalisée conjointement par Rasa Valiauga, Sarah Talley, Mark Khemmani et al., et publiée dans le Journal of Neuroinflammation (2024, volume 21 : 151).

Objectifs et méthodes de recherche

Les chercheurs ont sélectionné des souris transgéniques mâles et femelles âgées de 5 semaines, exprimant un rapporteur bioluminescent de la caspase-1 pour surveiller l’activité in vivo. Toutes les souris ont subi une chirurgie de fenêtre crânienne et ont été nourries entre 6 et 26 semaines avec un régime témoin (65% de glucides complexes, 15% de lipides), un régime à indice glycémique élevé (65% de glucides provenant du saccharose, 15% de lipides), ou un régime cétogène (1% de glucides complexes, 79% de lipides). L’étude a inclus des tests de tolérance au glucose, une quantification de la bioluminescence émise par le cerveau à l’aide du système d’imagerie in vivo IVIS, une détection des niveaux de cytokines sanguines par cytométrie en flux, une analyse du microbiome intestinal par séquençage d’amplicons du gène de l’ARN ribosomique 16S à partir des fèces de souris, ainsi qu’une évaluation des comportements associés à ces changements alimentaires.

Résultats de l’étude

Le régime cétogène a entraîné une augmentation du poids corporel et une diminution de la tolérance au glucose chez les souris mâles et femelles. Chez les souris mâles, le régime à indice glycémique élevé a conduit à une augmentation de l’activité du biosenseur de la caspase-1, tandis que chez les souris femelles, c’est le régime cétogène qui a augmenté l’activité du capteur. Ces changements étaient associés à une augmentation des niveaux de cytokines inflammatoires dans le sérum des souris testées et à l’apparition de comportements anxieux. La composition du microbiome intestinal différait significativement entre les régimes ; cependant, les chercheurs n’ont pas trouvé de lien évident entre le régime alimentaire, la tolérance au glucose ou le signal de la caspase-1.

Conclusion et signification

L’étude démontre que la composition du régime alimentaire, en particulier la source et la quantité de glucides, a des effets spécifiques au sexe sur l’activation de l’inflammasome dans le système nerveux central et sur le comportement. Les souris mâles ont montré une augmentation des comportements anxieux. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si ce phénotype est lié aux changements du microbiome intestinal.

Points forts de cette étude

L’étude de l’influence du sexe des souris sur les effets alimentaires est innovante, ainsi que la méthode de recherche unique utilisant un biosenseur de la caspase-1 pour surveiller l’activité de l’inflammasome dans le cerveau des souris, et l’exploration des liens entre le microbiome intestinal et le comportement.