Le récepteur CX3C-chimiokine 1 module la dysfonction cognitive induite par la privation de sommeil
Le sommeil est un processus physiologique fondamental pour la santé humaine. Cependant, les modes de vie modernes perturbent les cycles de sommeil, entraînant une privation de sommeil (SD) généralisée, notamment chez les individus d’âge moyen confrontés à des pressions sociétales importantes. La SD est associée à une immunité réduite, une incidence accrue de maladies cérébrovasculaires et des déficits cognitifs. Les troubles du sommeil augmentent également le risque de maladies neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer (MA). Les mécanismes liant la SD à la dysfonction cognitive impliquent la microglie, cellules immunitaires résidentes du cerveau, et le récepteur CX3C-chimiokine 1 (CX3CR1), crucial pour la communication neuronale-microgliale via son ligand CX3CL1.
Cette étude a examiné le rôle de CX3CR1 dans la dysfonction cognitive induite par la SD chez des souris C57BL/6 sauvages (WT) et knockout pour CX3CR1 (CX3CR1⁻/⁻) d’âge moyen. Les souris ont été soumises à 8 heures de SD ou à un sommeil normal. Des tests comportementaux, des analyses histologiques et moléculaires ont évalué la cognition, l’activité microgliale, l’élagage synaptique et les réponses inflammatoires.
Les résultats montrent que la déficience en CX3CR1 prévient les déficits cognitifs induits par la SD. Contrairement aux souris WT, les souris CX3CR1⁻/⁻ présentent une amélioration de la cognition post-SD, associée à une activation microgliale réduite, une diminution des cytokines pro-inflammatoires (IL-1β) et une augmentation des cytokines anti-inflammatoires (Arg-1, IL-4) dans l’hippocampe. La plasticité synaptique est préservée chez les CX3CR1⁻/⁻, avec une densité accrue d’épines dendritiques dans le gyrus denté (GD), région clé pour l’apprentissage et la mémoire.
Les tests de conditionnement de la peur, dépendants de l’hippocampe, révèlent une altération cognitive significative chez les WT après SD, absente chez les CX3CR1⁻/⁻. Aucune différence d’anxiété (test en champ ouvert) n’a été observée, excluant un biais lié au stress. L’immunohistochimie pour Iba-1 (marqueur microglial) montre une densité microgliale accrue dans le GD des WT après SD, atténuée chez les CX3CR1⁻/⁻. L’expression de c-fos, marqueur d’activité neuronale, augmente chez les WT en SD mais diminue chez les CX3CR1⁻/⁻.
Les analyses moléculaires révèlent une élévation du facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) et de la protéine CREB phosphorylée (p-CREB) chez les CX3CR1⁻/⁻ après SD, indiquant une neuroprotection accrue. La qRT-PCR confirme la réduction de l’expression de TREM2 et du composant C3 du complément chez les CX3CR1⁻/⁻, suggérant une activité phagocytaire microgliale modérée. La coloration de Golgi met en évidence une densité préservée d’épines dendritiques chez les CX3CR1⁻/⁻ après SD, contrairement aux WT.
Ces résultats soulignent le rôle central de CX3CR1 dans la modulation de l’activation microgliale, de l’inflammation et de l’élagage synaptique lors de la SD. En atténuant ces processus, la déficience en CX3CR1 préserve l’intégrité synaptique et la fonction cognitive. Cette voie CX3CL1/CX3CR1 représente une cible thérapeutique prometteuse pour les troubles cognitifs liés au sommeil.
En conclusion, cette étude démontre que l’inhibition de CX3CR1 protège contre les effets neurodégénératifs de la SD, ouvrant des perspectives pour le traitement des déficiences cognitives associées aux troubles du sommeil. Des recherches translationnelles sont nécessaires pour exploiter cette voie dans des interventions cliniques.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001769