Selon une nouvelle étude, la mélatonine, une hormone qui régule le sommeil et l’éveil, pourrait contribuer à prévenir les maladies neurologiques en maintenant l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique (BHE). De nombreuses formes de maladies neurologiques, dont la maladie d’Alzheimer et d’autres affections affectant les personnes âgées, commencent par une détérioration de la BHE. Les chercheurs ont également noté des niveaux plus faibles de mélatonine chez les personnes âgées. Le lien entre la mélatonine et les maladies neurologiques pourrait aider les chercheurs à prévenir ou à traiter des affections courantes comme la maladie d’Alzheimer, la SLA, les accidents vasculaires cérébraux et les lésions cérébrales traumatiques.
Qu’est-ce que la barrière hémato-encéphalique ?
La barrière hémato-encéphalique est une barrière semi-perméable entourant le cerveau et la moelle épinière qui ne laisse passer que certaines substances. La BHE est composée de cellules endothéliales que l’on retrouve dans les capillaires d’autres parties du corps, mais les cellules de la barrière hémato-encéphalique sont très spécialisées et très serrées. Bien que la BHE protège le cerveau, elle peut poser des problèmes dans le traitement des troubles cérébraux, car les médicaments ne peuvent généralement pas passer la barrière.
Des recherches ont révélé que divers stimuli de la BHE peuvent provoquer des perturbations, susceptibles de déboucher sur une maladie neurologique. Chez les personnes souffrant de lésions cérébrales ou de maladies neurologiques, cette barrière ne fonctionne pas comme elle le devrait et laisse entrer des agents pathogènes et des molécules dangereuses dans le cerveau.
Les maladies neurologiques et la BHE
La perturbation ou la détérioration de la BHE joue un rôle important dans les lésions cellulaires des maladies neurologiques. Des recherches ont déjà permis de constater que de nombreuses maladies neurologiques présentent des défauts communs au niveau de la barrière hémato-encéphalique, notamment l’épilepsie, les accidents vasculaires cérébraux, la sclérose en plaques, la SLA et les lésions cérébrales traumatiques. Bien que toutes ces maladies affectent le système nerveux central de manière différente, une étude publiée dans la revue Federation of American Societies for Experimental Biology a révélé qu’elles présentent des défauts communs pouvant être attribués à un ensemble de gènes.
L’équipe de chercheurs a démontré que, dans le cas de ces maladies, le dysfonctionnement de la BHE joue un rôle majeur dans les symptômes et la progression de la maladie.
Mélatonine et maladies neurologiques : quel est le rapport ?
Une nouvelle étude publiée dans Frontiers in Aging Neuroscience visait à identifier un traitement permettant de maintenir l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique afin de prévenir potentiellement les maladies neurologiques.
L’une des formes les plus courantes de stress sur la BHE chez les personnes âgées est la septicémie, une réponse inflammatoire systémique à une infection susceptible de provoquer des problèmes neurologiques. La septicémie entraîne également la libération de lipopolysaccharides (LPS) dans le sang, où ils endommagent l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique.Le LPS peut produire une neuroinflammation et une perturbation de la BHE. On a également constaté qu’il augmentait la perméabilité de la BHE in vitro.
La mélatonine s’est avérée capable de préserver l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique de plusieurs façons, notamment en inhibant la MMP-9 et la NADPH oxydase-2. On a également constaté qu’elle atténuait les dommages causés à la BHE par le LPS chez les souris âgées en activant la protéine kinase activée par l’AMP (AMPK) et en inhibant la gp91phox. Chez les souris septiques, la mélatonine a pu bloquer la réponse septique de l’organisme en perturbant les connexions neurologiques. La mélatonine peut également contribuer à protéger les organes des dommages causés par la septicémie.
Il semble que les faibles niveaux de mélatonine chez les souris âgées (et chez l’homme) puissent contribuer à la perturbation de la BHE face à des stimuli comme la septicémie. Dans une étude publiée dans le Journal of Pineal Research, des scientifiques ont pu démontrer qu’un court traitement d’une semaine à la mélatonine était capable de réduire de manière significative les dommages causés à la barrière hémato-encéphalique par le LPS.
Cela a conduit les chercheurs à suggérer que la supplémentation en mélatonine pourrait réduire le risque de maladie neurologique chez les personnes âgées en maintenant l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique, tout en encourageant une utilisation plus fréquente dans le domaine médical en raison de la faible toxicité et de la grande efficacité de la mélatonine
Études précédentes sur la mélatonine et la santé cérébrale
La capacité de la mélatonine à traiter les lésions de la BHE induites par les LPS est enthousiasmante, mais il ne s’agit que de la découverte la plus récente concernant la fonction de la mélatonine dans le cerveau. La mélatonine était autrefois considérée comme un peu plus qu’un somnifère pour les insomnies occasionnelles, mais un certain nombre d’études récentes ont démontré qu’elle pouvait potentiellement améliorer la fonction cognitive et réduire le traumatisme causé par une lésion cérébrale.
Une étude publiée dans le Journal of Pineal Research a révélé que la mélatonine pouvait protéger contre les lésions cérébrales irréversibles causées par un traumatisme ou un accident vasculaire cérébral. Les chercheurs ont découvert qu’un traitement par mélatonine pendant 30 jours, 24 heures après un accident vasculaire cérébral induit, améliorait la survie des cellules cérébrales chez les souris et la récupération des cellules lésées. Les souris traitées à la mélatonine après un accident vasculaire cérébral avaient également un meilleur pronostic à long terme en termes de coordination et de fonction motrice, deux domaines fréquemment touchés par les accidents vasculaires cérébraux chez l’homme.
Une autre étude importante a révélé que la mélatonine a des effets favorables sur le métabolisme des protéines bêta-amyloïdes, la marque de fabrique de la maladie d’Alzheimer. Les chercheurs ont constaté qu’après l’administration de faibles doses de mélatonine pendant 10 jours, celle-ci améliorait la cognition et réduisait les niveaux de ces protéines inflammatoires dans le cerveau des animaux.
Plusieurs autres groupes ont observé ce même effet bénéfique dans des modèles expérimentaux de la maladie d’Alzheimer. Il s’agit d’une amélioration potentielle de la fonction cognitive, de l’inhibition des dépôts de bêta-amyloïde et de la réduction des lésions antioxydantes.