L’inhibiteur de la Sirtuine 5, MC3482, atténue la neuroinflammation induite par la microglie après un accident vasculaire cérébral ischémique en augmentant le niveau de succinylation de l’Annexine-A1

Contexte

L’accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique est le type d’AVC le plus courant et une cause majeure de décès et d’invalidité dans le monde. Sa pathogenèse est complexe, impliquant divers processus tels que le stress oxydatif, la neuroinflammation, la neurotoxicité excitatrice, le stress du réticulum endoplasmique et le déséquilibre énergétique, qui activent de multiples cascades de signalisation favorisant l’apoptose neuronale. Les traitements actuels se concentrent principalement sur la thrombolyse, l’anti-inflammation et la neuroprotection, mais avec une efficacité limitée. Des médicaments tels que l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA) peuvent dissoudre les caillots obstructifs et restaurer la circulation sanguine, mais leur fenêtre thérapeutique est courte et ils présentent un risque de transformation hémorragique. Par conséquent, le développement de médicaments efficaces contre l’AVC ischémique reste un défi majeur.

Parmi la famille des désacétylases de mammifères (sirtuines, sirts), la Sirtuine 5 (Sirt5) se distingue par sa puissante activité de désuccinylation des protéines. Dans l’AVC ischémique, l’expression de Sirt5 augmente significativement dans les cellules microgliales, provoquant une neuroinflammation excessive et des lésions neuronales. Ainsi, des interventions ciblant Sirt5 pourraient aider à réduire la neuroinflammation et à protéger contre les lésions cérébrales ischémiques.

Source de l’article

Cet article a été publié en 2024 dans le “Journal of Neuroimmune Pharmacology”, intitulé “The Sirtuin 5 Inhibitor MC3482 Ameliorates Microglia-Induced Neuroinflammation following Ischaemic Stroke by Upregulating the Succinylation Level of Annexin-A1”. Les auteurs principaux incluent Qian Xia et al., du Département d’Anesthésiologie et de Médecine de la Douleur de l’Hôpital Tongji affilié à l’Université des Sciences et Technologies de Huazhong en Chine, et du Département de Neurochirurgie de l’Hôpital Bethune de Shanxi, Troisième Hôpital de l’Université Médicale de Shanxi.

Processus de recherche

Conception expérimentale

L’étude a utilisé un modèle d’AVC ischémique chez la souris par occlusion de l’artère cérébrale moyenne (OACM). Des souris mâles C57BL/6JNifdc âgées de 8 à 12 semaines et pesant 22-25 g ont été utilisées, pour un total de 180 souris, excluant 13 souris mortes d’anesthésie ou d’échec chirurgical. La répartition dans les groupes expérimentaux et témoins a été effectuée par tirage au sort. L’étude a été menée après approbation du comité d’éthique pour l’expérimentation animale de l’hôpital Tongji.

Traitement médicamenteux et tests comportementaux

Les souris ont subi une OACM et ont reçu une injection intracérébroventriculaire de MC3482 3 heures après la chirurgie, à des doses de 1, 2 et 5 mg/kg, une fois par jour pendant 7 jours. Le groupe témoin a reçu un volume équivalent de solution saline. Après 48 heures, des coupes cérébrales et une coloration au chlorure de triphényltétrazolium (TTC) ont été réalisées pour évaluer le volume de l’infarctus cérébral. Une série de tests comportementaux (test d’adhésion, test du cylindre, test du rotarod, test de la perche et test d’erreur de pas) ont été effectués pour évaluer la fonction neurologique à long terme.

Études cellulaires et moléculaires

Les niveaux d’ARNm et de protéines des cytokines pro-inflammatoires et des chimiokines dans les tissus cérébraux ont été analysés par PCR quantitative en temps réel (RT-qPCR) et par dosage immuno-enzymatique (ELISA). La co-immunoprécipitation (Co-IP) et le Western blot ont été utilisés pour détecter le niveau de succinylation de l’Annexine-A1 et son interaction avec Sirt5.

Principaux résultats expérimentaux

Effet protecteur de MC3482 contre les lésions cérébrales ischémiques

Les résultats ont montré que MC3482 réduisait significativement le volume de l’infarctus cérébral dans les lésions cérébrales ischémiques, améliorait les scores comportementaux neurologiques et la fonction neurologique à long terme. La coloration TTC a révélé que le volume de l’infarctus cérébral était significativement réduit dans le groupe traité par MC3482 par rapport au groupe témoin, montrant une dépendance à la dose. Les expériences de labyrinthe aquatique et de reconnaissance de nouveaux objets ont montré que MC3482 améliorait les capacités d’apprentissage spatial et de mémoire des souris.

Réduction de la neuroinflammation induite par la microglie

Les expériences ont montré que MC3482 réduisait significativement les niveaux d’ARNm et de protéines des cytokines pro-inflammatoires et des chimiokines (IL-1β, IL-6, TNF-α, etc.), inhibant l’activation excessive de la microglie après un AVC ischémique.

Inhibition de l’apoptose neuronale

L’analyse par Western blot a montré que MC3482 diminuait l’expression des molécules pro-apoptotiques (BAX, Caspase-3, Caspase-9) et augmentait le niveau de la molécule anti-apoptotique (Bcl-XL). De plus, la coloration TUNEL (Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP Nick End Labeling) a montré une réduction significative de l’apoptose des cellules neuronales dans le groupe traité par MC3482.

Effet sur le niveau de succinylation et la localisation subcellulaire de l’Annexine-A1

Les résultats de co-immunoprécipitation ont montré que MC3482 bloquait l’interaction entre Sirt5 et l’Annexine-A1, augmentant significativement le niveau de succinylation de l’Annexine-A1. L’immunofluorescence et l’analyse de fractionnement subcellulaire ont montré que MC3482 réduisait la translocation nucléaire de l’Annexine-A1 et augmentait son recrutement à la membrane et sa sécrétion extracellulaire.

Discussion et conclusion

Cette étude fournit des preuves convaincantes que l’inhibiteur spécifique de Sirt5, MC3482, atténue la neuroinflammation médiée par la microglie induite par l’AVC ischémique et améliore la fonction neurologique à long terme en inhibant la désuccinylation de l’Annexine-A1. MC3482 a non seulement réduit significativement le volume de l’infarctus cérébral, mais a également amélioré la fonction cognitive et réduit les comportements anxieux chez les souris. Les études mécanistiques ont montré que MC3482 inhibait l’interaction entre Sirt5 et l’Annexine-A1, augmentant le niveau de succinylation de l’Annexine-A1, son recrutement à la membrane et sa sécrétion extracellulaire.

Points forts de l’étude

1. Découverte importante : MC3482 réduit significativement les lésions cérébrales ischémiques et améliore la fonction neurologique à long terme en augmentant le niveau de succinylation de l’Annexine-A1.
2. Problème résolu : Cette étude démontre que l’inhibiteur de Sirt5, MC3482, peut efficacement contrer la neuroinflammation causée par l’AVC ischémique, offrant une stratégie thérapeutique potentielle pour cette maladie.
3. Nouveauté méthodologique : Cette étude a utilisé un modèle d’OACM chez la souris et a systématiquement évalué le mécanisme d’action de MC3482 dans l’AVC ischémique.

La conclusion de cette étude est que MC3482, en tant qu’inhibiteur spécifique de Sirt5, pourrait devenir un nouveau candidat médicament efficace pour le traitement de l’AVC ischémique en régulant le niveau de succinylation de l’Annexine-A1. Les recherches futures devraient explorer davantage son mécanisme d’action spécifique et ses perspectives d’application clinique.