Le rôle crucial de la vitamine D dans la fonction dopaminergique et la schizophrénie

May 02, 2023

Résumé:Les neuroscientifiques ont découvert comment la carence en vitamine D affecte le développement des neurones, contribuant à des troubles tels que la schizophrénie.

Grâce à une technologie innovante, ils ont pu observer qu'un manque de vitamine D modifie non seulement la croissance des neurones, mais affecte également le mécanisme de libération de dopamine du cerveau. Ils ont découvert que la libération de dopamine était améliorée dans les cellules cultivées en présence de vitamine D, par rapport à un témoin.

Cette étude souligne l'importance de la vitamine D dans la différenciation structurelle des neurones dopaminergiques et suggère qu'une carence maternelle en vitamine D pourrait altérer la formation précoce des circuits dopaminergiques.

Faits marquants:

Source:Université du Queensland

Des neuroscientifiques de l'Université du Queensland ont découvert comment la carence en vitamine D affecte les neurones en développement dans la schizophrénie, en utilisant une nouvelle technologie.

L'article a été publié dans le Journal of Neurochemistry.

Le professeur Darryl Eyles s'est appuyé sur les recherches antérieures de son laboratoire du Queensland Brain Institute reliant la carence maternelle en vitamine D et les troubles du développement cérébral, tels que la schizophrénie, pour comprendre les changements fonctionnels qui se produisent dans le cerveau.

La schizophrénie est associée à de nombreux facteurs de risque développementaux, à la fois génétiques et environnementaux. Bien que les causes neurologiques précises du trouble soient inconnues, ce que l'on sait, c'est que la schizophrénie est associée à un changement prononcé dans la façon dont le cerveau utilise la dopamine, le neurotransmetteur souvent appelé «molécule de récompense» du cerveau.

Le professeur Eyles a suivi les mécanismes qui pourraient être liés à une libération anormale de dopamine et a découvert que la carence maternelle en vitamine D affecte le développement précoce et la différenciation ultérieure des neurones dopaminergiques.

L'équipe du Queensland Brain Institute a développé des cellules de type dopaminergique pour reproduire le processus de différenciation en neurones dopaminergiques précoces qui a généralement lieu pendant le développement embryonnaire.

Ils ont cultivé les neurones à la fois en présence et en l'absence de l'hormone vitamine D active. Dans trois systèmes modèles différents, ils ont montré que la croissance des neurites dopaminergiques était nettement augmentée. Ils ont alors montré des altérations de la distribution des protéines présynaptiques responsables de la libération de dopamine au sein de ces neurites.

"Ce que nous avons découvert, c'est que le processus de différenciation altéré en présence de vitamine D fait non seulement croître les cellules différemment, mais recrute également des machines pour libérer la dopamine différemment", a déclaré le professeur Eyles.

À l'aide d'un nouvel outil de visualisation connu sous le nom de faux neurotransmetteurs fluorescents, l'équipe a ensuite pu analyser les changements fonctionnels de l'absorption et de la libération de dopamine présynaptique en présence et en l'absence de vitamine D.

Ils ont montré que la libération de dopamine était améliorée dans les cellules cultivées en présence de l'hormone par rapport à un témoin.

"C'est une preuve concluante que la vitamine D affecte la différenciation structurelle des neurones dopaminergiques."

Tirer parti des progrès dans le ciblage et la visualisation de molécules uniques dans les terminaisons nerveuses présynaptiques a permis au professeur Eyles et à son équipe d'approfondir leur croyance de longue date selon laquelle la carence maternelle en vitamine D modifie la formation des circuits dopaminergiques précoces.

L'équipe étudie actuellement si d'autres facteurs de risque environnementaux de la schizophrénie, tels que l'hypoxie ou l'infection maternelle, modifient de la même manière la trajectoire de la différenciation des neurones dopaminergiques.

Eyles et son équipe pensent que ces altérations précoces de la différenciation et de la fonction des neurones dopaminergiques peuvent être à l'origine neurodéveloppementale du dysfonctionnement dopaminergique plus tard chez les adultes qui développent une schizophrénie.

Auteur:Darryl EylesSource:Université du QueenslandContact:Darryl Eyles – Université du QueenslandImage:L'image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre. "Vitamine D : un puissant régulateur de la différenciation et de la fonction des neurones dopaminergiques" par Renata Aparecida Nedel Pertile et al. Journal de neurochimie

Abstrait

Vitamine D : Un puissant régulateur de la différenciation et de la fonction des neurones dopaminergiques

La vitamine D a été identifiée comme un facteur clé de la neurogenèse et de la différenciation dopaminergiques. Par conséquent, une carence développementale en vitamine D (DVD) a été liée à des troubles de la signalisation anormale de la dopamine avec une base neurodéveloppementale telle que la schizophrénie.

Ici, nous fournissons une preuve supplémentaire du rôle de la vitamine D en tant que médiateur du développement dopaminergique en montrant qu'elle augmente la croissance des neurites, la ramification des neurites, la redistribution des protéines présynaptiques, la production de dopamine et la libération fonctionnelle dans divers modèles in vitro de cellules dopaminergiques en développement, y compris les cellules SH-SY5Y, les cultures mésencéphaliques primaires et les co-cultures d'explants mésencéphaliques/striatales.

Cette étude continue d'établir la vitamine D comme un agent de différenciation important pour le développement des neurones dopaminergiques, et montre maintenant pour la première fois qu'une exposition chronique à l'hormone active de la vitamine D augmente la capacité des neurones en développement à libérer de la dopamine.

Cette étude a également des implications pour comprendre les mécanismes derrière le lien entre la déficience en DVD et la schizophrénie.

Questions : 1) une supplémentation en vitamine D pendant la grossesse peut-elle aider à réduire la schizophrénie ? 2) les cerveaux matures devraient-ils être supplémentés en vitamine D dans l'espoir d'augmenter l'activité dopaminergique maximale ? 3) la vitamine D pourrait-elle aider à prévenir ou à minimiser l'impact de la maladie de Parkinson ?

Étant donné que des études indiquent qu'environ 1 personne sur 4 atteinte de TSA souffre de schizophrénie, cela signifie-t-il maintenant que le manque de vitamine D joue également un rôle dans le développement in utero du TSA ?

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