Rôle de p39 dans les lésions cérébrales ischémiques

Contexte

L’accident vasculaire cérébral (AVC) est un problème de santé publique extrêmement grave. Les recherches actuelles se concentrent principalement sur l’étude des mécanismes de lésion et l’identification de nouvelles cibles. En tant qu’activateur de CDK5 (Cyclin-dependent kinase 5), p39 joue un rôle crucial dans diverses maladies. Cette étude examine principalement le rôle et le mécanisme de p39 dans les lésions cérébrales ischémiques. Il a été découvert que les niveaux de p39 diminuent significativement à différents moments après une lésion d’ischémie-reperfusion (I/R) cérébrale. Des recherches plus approfondies ont montré que l’absence de p39 apporte une neuroprotection à court terme au cerveau, mais aggrave les troubles fonctionnels comportementaux pendant la phase de réparation I/R. Cela pourrait être dû à la démyélinisation induite par des niveaux plus élevés de p35.

Informations sur l’article

Cet article a été rédigé par Danyang Meng, Di Wu, Xiaojing Li et Zhigang Miao. Les auteurs sont respectivement affiliés au Deuxième Hôpital affilié de l’Université de Suzhou, à l’Hôpital de Suzhou, à l’Hôpital affilié de l’École de médecine de l’Université de Nanjing et à l’Hôpital Jinling de Nanjing. L’article a été publié dans la revue “Neuromolecular Medicine”, numéro 26:22, DOI : https://doi.org/10.1007/s12017-024-08792-3, et a été reçu le 22 avril 2024 et accepté le 20 mai 2024.

Processus de recherche

Animaux expérimentaux

Des souris mâles C57/B6 âgées de 8 à 10 semaines ont été sélectionnées, de type sauvage p39 (p39wt) et de type knockout (p39ko). Toutes les procédures animales ont été approuvées par le comité de soins aux animaux de l’Université de Suzhou.

Modèle d’occlusion de l’artère cérébrale moyenne (MCAO)

Suivant la méthode décrite par Xu et al. en 2006, un monofilament 6-0 a été inséré dans le vaisseau sanguin et reperfusé après 45 minutes. La température corporelle des souris a été maintenue entre 36,5 et 37,5°C pendant l’opération, avec un taux de réussite de 80%.

Coloration TTC

24 heures après MCAO, le tissu cérébral a été prélevé et coloré avec 0,2% de chlorure de 2,3,5-triphényltétrazolium (TTC), puis analysé à l’aide du logiciel d’analyse d’image AlphaEase.

Tests comportementaux

Les tests incluaient le test de préhension, le test de la tige rotative, le test de la plaque chaude et le labyrinthe en croix surélevé, effectués avant MCAO, 24 heures après reperfusion, 3 jours, 7 jours et 14 jours après. La force de préhension, le temps de rotation, le temps de réaction sur la plaque chaude et le temps d’entrée dans le labyrinthe en croix surélevé ont été mesurés.

Analyse immunohistochimique

14 jours après reperfusion, les souris ont été anesthésiées et perfusées par voie intracardiaque avec 4% de paraformaldéhyde, puis découpées en tranches de 15 µm d’épaisseur. L’immunofluorescence a été réalisée avec des anticorps anti-p35/25 et anti-MBP, suivie d’une incubation avec des anticorps secondaires. Les images microscopiques ont été prises à l’aide d’un microscope à fluorescence.

Western Blot et PCR quantitative en temps réel (qPCR)

Les niveaux de p39 ont été détectés par Western Blot à différents moments (6h, 12h, 24h, 3 jours, 7 jours et 14 jours), et les niveaux d’ARNm ont été détectés par qPCR. L’électrophorèse SDS-PAGE et le transfert sur membrane PVDF ont été utilisés pour l’analyse électrophorétique, et la quantification a été réalisée avec le logiciel d’analyse d’image Alpha Ease.

Analyse statistique

L’analyse des données a été effectuée à l’aide du logiciel GraphPad Prism, en utilisant le test t de Student pour comparer les différences entre deux groupes, avec un niveau de significativité fixé à p < 0,05.

Résultats de la recherche

Diminution des niveaux de p39 après lésion ischémique

Le Western Blot a révélé une diminution significative de p39 à différents moments après la lésion ischémique, atteignant un point le plus bas à 24 heures et revenant à la normale après 7 jours. Les résultats de l’analyse quantitative étaient cohérents avec ceux de la qPCR.

La déficience en p39 réduit le volume de l’infarctus après lésion ischémique

Les tests comportementaux ont montré que les souris p39ko avaient des performances normales dans tous les tests avant le modèle MCAO. Les résultats de la coloration TTC après 24 heures ont montré que les souris p39ko avaient un volume d’infarctus significativement réduit, des scores neurologiques fonctionnels significativement inférieurs, un poids corporel significativement plus élevé que les souris p39wt, et un taux de survie plus élevé dans les 3 jours.

Effets négatifs de la déficience en p39 sur la récupération continue après lésion ischémique

Lors de la mesure de la fonction comportementale 7 et 14 jours après la lésion ischémique, les souris p39ko ont montré une augmentation significative du temps de préhension, du nombre d’erreurs de pas et de l’asymétrie des membres antérieurs, indiquant que la déficience en p39 affecte la récupération à long terme de la fonction neurologique.

Mécanismes potentiels par lesquels la déficience en p39 affecte les mécanismes de réparation

La détection des niveaux de p35 a montré une augmentation significative de p35 chez les souris p39ko 14 jours après la lésion, mais aucun changement évident avant la lésion et à 1 jour. L’immunohistochimie et la détection par fluorescence ont confirmé l’augmentation de p35 et la diminution de la production de myéline, montrant que la déficience en p39 conduit à la démyélinisation et à de mauvais effets de réparation.

Conclusion et implications

Cette étude a révélé que p39 diminue significativement après une lésion d’ischémie-reperfusion, et que la déficience en p39 réduit à court terme le volume de l’infarctus cérébral et favorise la réparation de la fonction neurologique, mais entraîne à long terme des troubles de la fonction neurologique, principalement en raison de la démyélinisation. Ces découvertes fournissent une nouvelle base théorique pour le développement futur de médicaments contre les lésions cérébrales ischémiques.

Points forts de la recherche

1. Innovation de la recherche : Première étude approfondie du rôle et du mécanisme de p39 dans les lésions cérébrales ischémiques.
2. Diversité des méthodes : Combinaison de divers tests comportementaux, immunohistochimie, Western Blot et qPCR.
3. Base théorique : Fournit une base théorique solide pour la découverte de nouveaux mécanismes de lésion cérébrale ischémique et de futurs traitements médicamenteux.

Autres informations importantes

Cette étude a été soutenue par le projet d’innovation croisée frontière fondamentale de l’Institut de recherche médicale de Suzhou (YXY2304057) et le projet scientifique et technologique de la ville de Jiaxing (2021AY30022). Les auteurs estiment que p39 pourrait être une cible importante pour la réparation des lésions cérébrales ischémiques, avec la possibilité future de développer de nouveaux médicaments thérapeutiques en régulant les niveaux de p39.