Padirac Innovations' blog - Innovative ideas in degenerative diseases.

Scientists in South-West of Germany, have investigated the associations of serum concentration of insulin-like growth factor 1 (IGF1) with prognosis of ALS in their region ALS registry in a case-control and cohort study, respectively.

Their study showed a clear association of low serum IGF-1 concentration with the prognosis of ALS, suggesting that higher IGF-1 concentration could increase survival.

There is growing evidence that a disturbed energy metabolism in ALS could play a pathogenic role. Data from Swabia's ALS registry showed a possible positive association of body mass index (BMI) with ALS decades before the clinical manifestation of ALS. In the ALS cases, there was a sharp kink in BMI trajectories shortly before onset of ALS, and greater weight loss was associated with a worse prognosis.

Insulin-like growth factor 1 (IGF-1) is a pluripotent growth factor with multiple functions in the peripheral and central nervous system. It supports neuronal survival and axon growth. IGF-1 led to increased survival of ALS patients in most but not all studies. It has also been the subject of several positive clinical trials, but it has undesired side effects. However results of a recent trial on IGF-1 in the treatment of spinal and bulbar muscular atrophy (SBMA), a rare motoneuron disease of the peripheral muscle with slow progression, did not improve muscle strength or function20.

The objective of this study was to analyze the associations of serum IGF-1 concentrations with the risk of ALS in a population-based case-control study. Furthermore, they investigated the association of IGF-1 serum concentration with prognosis of ALS in a cohort-design in ALS-cases only.

The ALS registry Swabia is a population-based clinical-epidemiological registry with the aim to collect data on all newly diag-nosed ALS cases in Swabia, a defined geographic region with approximately 8.4 million inhabitants in the South-West of Germany.

In this population-based case-control study in Southern Germany, serum IGF-1 concentrations were not associated with risk of ALS. In the cohort of ALS patients, however, they found evidence for an inverse association between high serum IGF-1 concentrations and overall survival. their results in the ALS cohort concerning prognosis are in line with observations of others.

Their observation that higher IGF-1 concentration is associated with longer survival is consistent with experimental research, showing that IGF-1 acts as a mitochondrial protector in the ALS cell and mouse model.

Multiple mechanisms elicited by IGF-1 might account for the observed increased survival in patients with higher circulating IGF-1. IGF-1 displays high neurotrophic properties, which could protect motor neurons and increase survival in ALS25. IGF-1 has also anabolic actions on skeletal muscle, especially upon denerva-tion26, which might be beneficial in ALS. Since IGF-1 is also related to energy metabolism and body weight, their current findings are consistent with former observations concerning BMI and adipokines as well as the findings on retinol binding protein (RBP)4 and the prognosis of ALS.

However, the observed protective effect of higher IGF-1 was observed upon adjustment of BMI, suggesting that it is not fully mediated by BMI as marker for fat mass. Thus, the longer survival of patients with higher IGF-1 levels could be related to direct biological actions of IGF-1, to an overactivation of a protective GH-IGF-1 pathway or to altered IGF-1 levels in patients with a favorable metabolic status.

So very high values IGF-1 are associated with a better prognosis of ALS suggesting that biological functions related to IGF-1 could be involved in ALS survival.

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This book retraces the main achievements of ALS research over the last 30 years, presents the drugs under clinical trial, as well as ongoing research on future treatments likely to be able stop the disease in a few years and to provide a complete cure in a decade or two.

Le cancer se développe lorsque les cellules du corps acquièrent des mutations qui leur permettent de croître et de se diviser rapidement et de façon incontrôlable. À un certain stade de la maladie, ces cellules cancéreuses développent la capacité de se propager dans tout le corps. Ce processus de propagation, appelé métastase, est responsable de la plupart des décès liés au cancer chez l'homme, et pourtant il n’y a aucun traitement ciblant le processus de métastase.

De nombreuses études ont examiné des échantillons cliniques humains et/ou des lignées cellulaires dérivées de tumeurs pour discerner les mécanismes de métastases, et elles ont identifié des gènes spécifiques ainsi que le rôle du microenvironnement tumoral.

Il est à noter que des rapports anecdotiques suggèrent que des métastases peuvent survenir lors de circonstances qui favoriseraient l'inflammation telles que la chirurgie (Tohme et al., 2017) ou lors d'une infection (Smith et Kang, 2013). Les auteurs de l’étude suivante ont découvert que les protéines MYC et TWIST1 entraînent des métastases en activant un programme de transcription dans les cellules cancéreuses qui induit des cytokines qui à leur tour permettent le recrutement et la polarisation des macrophages.

enter image description here Cellules cancéreuses du foie avec des niveaux élevés de MYC (rouge) et TWIST1 se propageant dans un poumon infiltré de macrophages (verts) qui ont été convertis en un état favorable aux tumeurs. Crédit d'image: Nia Adeniji (CC BY 4.0)

Myc est un proto-oncogène qui est sur-exprimé dans certains cancers humains. Quand il est soumis à des mutations ou à une sur-expression, il stimule la prolifération des cellules et se conduit comme un oncogène.

TWIST1 est un facteur de transcription qui chez l'homme est codé par le gène TWIST1, il est impliqué dans le processus de métastase. L'inactivation de Twist par de petits ARN interférents ou une approche chimiothérapeutique a été démontrée in vitro. La thymoquinone, qui est isolé à partir de Nigella sativa (cumin noir), régule à la baisse le facteur de transcription TWIST1.

Cependant, à ce jour, il existe très peu de modèles in vivo où peut être étudiée la progression d'un cancer non métastatique vers un cancer métastatique. Les chercheurs ont donc généré un nouveau modèle de métastase de souris transgénique conditionnelle qui présente des caractéristiques complémentaires aux systèmes modèles existants.

Cet animal modèle développe systématiquement un carcinome hépatocellulaire, ou hépatocarcinome. C'est le type de cancer du foie primaire le plus fréquent chez les adultes et la cause de décès la plus fréquente chez les personnes atteintes de cirrhose Leur nouveau modèle leur a permis d’étudier les interactions tumeur-hôte lors d'une progression maligne chez un hôte immunocompétent. Dans leur modèle, plus de 90% des souris développent de façon prévisible des métastases extrahépatiques. Ils ont pensent que leur modèle a une pertinence générale pour tous les cancers humain et qu’il sera utile pour développer de nouvelles thérapies bloquant les métastases cancéreuses.

Sur cet animal modèle de la métastase, les chercheurs ont démontré que l'expression de MYC et de Twist1 est nécessaire pour déclencher la métastase. Ils ont découvert que MYC et Twist1 se lient aux promoteurs des gènes Ccl2 et Il13 humains et souris. MYC et Twist1 se coordonnent pour réguler un ensemble de cytokine, comprenant Ccl2 et Il13, qui sont tous deux nécessaires et suffisants pour provoquer des métastases.

Leurs résultats suggèrent que MYC et Twist1 peuvent contribuer aux métastases par un mécanisme transcriptionnel d'induction d'un cytokinome qui active les macrophages. Ils notent que leurs observations concordent avec une multitude de rapports selon lesquels l'immunité innée contribue aux métastases.

Ils proposent comme une explication générale possible de leurs résultats que la surexpression de MYC et TWIST1 dans une tumeur, active un programme embryonnaire d'activation des cellules immunitaires innées et d'invasion cellulaire. En effet MYC et TWIST1 coopèrent pendant l'embryogenèse. Il a également été démontré que ces deux facteurs de transcription modulent l'inflammation de manière transcriptionnelle pendant l'embryogenèse. Les changements de microenvironnement induits par l’inflammation, sont nécessaires pour permettre aux cellules mésodermiques de migrer vers leur destination.

Les chercheurs suggèrent que la thérapie personnalisée qui combine l'inhibition de CCL2 et d'IL13 est susceptible d'être efficace et que la stratification des patients en fonction de l'expression des cytokines pourrait aider à orienter le traitement.

Cancer develops when cells in the body acquire mutations that allow them to grow and divide quickly and uncontrollably. At some stage of the disease, these cancer cells develop the ability to spread throughout the body. This spreading process, called metastasis, is responsible for most cancer-related deaths in humans, yet there is no treatment targeting the metastasis process.

Numerous studies have examined human clinical samples and/or tumor-derived cell lines to discern the mechanisms of metastasis, and have identified specific genes as well as the role of the tumor micro-environment.

It should be noted that anecdotal reports suggest that metastases may occur under circumstances that would promote inflammation such as surgery (Tohme et al., 2017) or during an infection (Smith and Kang, 2013). The authors of the following study discovered that the proteins MYC and TWIST1 cause metastases by activating a transcription program in cancer cells which induces cytokines which in turn allow recruitment and polarization of macrophages.

enter image description here Liver cancer cells with high levels of MYC (red) and TWIST1 spreading into an infiltrated lung of macrophages (green) that have been converted to a tumor-friendly state. Image credit: Nia Adeniji (CC BY 4.0)

Myc is a proto-oncogene that is over-expressed in certain human cancers. When subjected to mutations or overexpression, it stimulates cell proliferation and behaves like an oncogene.

TWIST1 is a transcription factor which in humans is encoded by the TWIST1 gene and is involved in the metastasis process. Inactivation of Twist by small interfering RNAs or a chemotherapeutic approach has been demonstrated in vitro. Thymoquinone, which is isolated from Nigella sativa (black cumin), downregulates the transcription factor TWIST1.

However, to date, there are very few in vivo models in which the progression from non-metastatic cancer to metastatic cancer can be studied. The researchers therefore generated a new model of conditional transgenic mouse metastasis that has characteristics that are complementary to existing model systems. This model animal systematically develops hepatocellular carcinoma, or hepatocarcinoma.

It is the most common type of primary liver cancer in adults and the most common cause of death in people with cirrhosis Their new model has allowed them to study tumor-host interactions during malignant progression in an immunocompetent host. In their model, more than 90% of the mice predictably develop extrahepatic metastases. They believed that their model has general relevance for all human cancers and that it will be useful in developing new therapies that block cancer metastases.

In this animal model of metastasis, the researchers demonstrated that the expression of MYC and Twist1 is necessary to trigger metastasis. They discovered that MYC and Twist1 bind to promoters of the human and mouse Ccl2 and Il13 genes. MYC and Twist1 coordinate to regulate a set of cytokines, including Ccl2 and Il13, which are both necessary and sufficient to cause metastasis.

Their results suggest that MYC and Twist1 may contribute to metastases by a transcriptional induction mechanism of a cytokinoma which activates macrophages. They note that their observations are consistent with a multitude of reports that innate immunity contributes to metastasis.

They propose as a possible general explanation of their results that the overexpression of MYC and TWIST1 in a tumor, activates an embryonic program of activation of innate immune cells and of cellular invasion. Indeed MYC and TWIST1 cooperate during embryogenesis. These two transcription factors have also been shown to modulate inflammation transcriptionally during embryogenesis. The microenvironmental changes induced by inflammation are necessary to allow mesodermal cells to migrate to their destination.

Researchers suggest that personalized therapy that combines inhibition of CCL2 and IL13 is likely to be effective, and that stratification of patients by cytokine expression may help guide treatment.

Neutrophils are the immune system's first line of defense against infection and are generally thought to kill invading pathogens using two strategies: engulfing microbes and secreting antimicrobials. In 2004, a new function was identified: the formation of NET NETs are very fine filaments visible in scanning electron microscopy. The fibers are decorated with globular particles and grouped together to form more complex structures.

enter image description here Source: Max Planck institute for infection biology

NETs allow a high local concentration of antimicrobial components and bind, disarm and kill not only bacteria but also pathogenic fungi. In addition to their antimicrobial properties, NETs can serve as a physical barrier that prevents the further spread of pathogens.

NETs have been shown to form in blood vessels, particularly in the pulmonary capillaries and hepatic sinusoids. Intravascular NET formation is tightly controlled and regulated by platelets, which detect severe infection and then bind to neutrophils and activate them to form NET. Platelet-induced NET formation occurs within minutes and NET can then intercept circulating bacteria as they pass through the vessels.

NETs could however have a deleterious effect on the host, since the extracellular exposure of histone complexes could play a role during the development of many diseases.

The authors of a study published in Nature Immunology, have identified an intrinsic cellular program which modifies the proteome of neutrophils and causes the progressive loss of the granule content and the reduction of the formation capacity of NET.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31932813

It has long been recognized that multiple inflammatory processes in humans exhibit circadian periodicity, and experimental models have supported that not only the onset of inflammation, but also the severity of inflammatory events manifest diurnal oscillations. These events are often caused by activation of neutrophils and thrombosis, which in turn can be exacerbated in the presence of neutrophils or NET. Thus, the authors' results, which are obtained in the context of acute pulmonary inflammation, may extend to other inflammatory and thrombotic conditions.

Proteome changes are driven by CXCR2 and Bmal1. The diurnal changes in neutrophil transcription and migration are controlled by an intrinsic cellular mechanism, in which the expression of the chemokine Cxcl2 is regulated by the molecular clock protein Bmal1 and leads to the autonomic diurnal activation of neutrophil cells by signaling via CXCR2.

The intrinsic cellular program which modifies the proteome of neutrophils in the bloodstream, also causes the gradual loss of the granule content and the reduction of the NET formation capacity.

Changes in the proteome, granule content, and NET formation thus indicate a possible strategy for "disarming" neutrophils.

Les neutrophiles sont la première ligne de défense du système immunitaire contre l'infection et on pense généralement qu'ils tuent les agents pathogènes envahisseurs grâce à deux stratégies: l'engloutissement des microbes et la sécrétion d'antimicrobiens. En 2004, une nouvelle fonction a été identifiée: la formation de NET Les NET sont des filaments très fins visibles en microscopie électronique à balayage. Les fibres sont décorées de particules globulaires et regroupées pour former des structures plus complexes.

enter image description here Source: Max Planck institute for infection biology

Les NET permettent une concentration locale élevée de composants antimicrobiens et lient, désarment et tuent non seulement les bactéries mais aussi les champignons pathogènes. En plus de leurs propriétés antimicrobiennes, les NET peuvent servir de barrière physique qui empêche la propagation ultérieure des agents pathogènes.

Il a été démontré que les NET se forment dans les vaisseaux sanguins, en particulier dans les capillaires pulmonaires et les sinusoïdes hépatiques. La formation intra-vasculaire de NET est étroitement contrôlée et est régulée par les plaquettes, qui détectent une infection sévère puis se lient aux neutrophiles et les activent pour former des NET. La formation de NET induite par les plaquettes, se produit en quelques minutes et le NET peut alors intercepter les bactéries en circulation lorsqu'elles traversent les vaisseaux.

Les NET pourraient cependant avoir un effet délétère sur l'hôte, car l'exposition extracellulaire des complexes d'histones pourrait jouer un rôle lors du développement de nombreuses maladies.

Les auteurs d'une étude publiée dans Nature Immunology, ont identifié un programme intrinsèque cellulaire qui modifie le protéome des neutrophiles et provoque la perte progressive de la teneur en granules et la réduction de la capacité de formation de NET.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31932813

Il est reconnu depuis longtemps que de multiples processus inflammatoires chez l'homme présentent une périodicité circadienne, et des modèles expérimentaux ont corroboré que non seulement le début de l'inflammation, mais aussi la gravité des événements inflammatoires manifestent des oscillations diurnes. Ces événements sont souvent causés par l'activation des neutrophiles et par la thrombose, qui à son tour peut être exacerbée en présence de neutrophiles ou de NET. Ainsi, les résultats des auteurs, qui sont obtenus dans le contexte d'une inflammation pulmonaire aiguë, peuvent s'étendre à d'autres conditions inflammatoires et thrombotiques.

Les changements de protéome sont entraînés par CXCR2 et Bmal1. Les changements diurnes dans la transcription et la migration des neutrophiles sont contrôlés par un mécanisme intrinsèque cellulaire, dans lequel l'expression de la chimiokine Cxcl2 est régulée par la protéine d'horloge moléculaire Bmal1 et conduit à l'activation diurne autonome des cellules des neutrophiles par signalisation via CXCR2.

Le programme cellulaire intrinsèque qui modifie le protéome des neutrophiles dans la circulation sanguine, entraîne également la perte progressive de la teneur en granulés et la réduction de la capacité de formation NET.

Les changements dans le protéome, le contenu des granules et la formation de NET indiquent donc une stratégie possible pour "désarmer" les neutrophiles.

Saving neurons in Parkinson's disease

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In recent years, researchers have speculated that certain neurons believed to be dead during neurodegenerative diseases are actually in a dormant state. Researchers led by Dr. C. Justin Lee, Dr. Hoon Ryu, and Dr. Sang Ryong Jeon, have reported that symptoms of Parkinson's disease appear when dopaminergic neurons become "nonfunctional" , long before they die.

Although neuronal death has so far been considered the obvious cause of Parkinson's disease, the study found that motor abnormalities begin at the earlier stage when dopaminergic neurons begin to be unable to synthesize dopamine.

"Everyone agrees with the conventional idea that neuronal death is the sole cause of Parkinson's disease. This hampers efforts to investigate other neuronal states, such as the influence that surrounding astrocytes can have "said Dr. C. Justin Lee.

He adds: "Neuronal death has ruled out any possibility of reversing the course of Parkinson's disease. But as it is now shown that dormant neurons can be awakened to resume their productive capacity, this discovery gives patients with Parkinson's disease hope for a cure. "

The appearance of reactive astrocytes is an important characteristic not only of Parkinson's disease, but also of many other brain diseases, including AD, Huntington's disease, amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, brain damage traumatic and stroke. However, it was recognized that the role of these reactive astrocytes was limited to neuroinflammation or metabolic support. The study by Korean researchers suggests that the interaction between astrocytes and neurons via the powerful inhibitory gliotransmitter GABA, is a critical factor in the progression of Parkinson's disease. They confirmed that dormant dopaminergic neurons are alive and can be awakened by treatment with inhibitors of Monoamine oxidase B, which block the astrocytic synthesis of GABA.

Monoamine oxidase B (MAO-B) is an enzyme located in the outer mitochondrial membrane. It plays an important role in the catabolism of neuroactive and vasoactive amines in the central nervous system and peripheral tissues. This protein preferentially degrades benzylamine and phenylethylamine, and also dopamine

However, the results of several clinical trials have questioned the therapeutic efficacy of traditional irreversible MAO-B inhibitors such as selegiline and rasagiline. Long-term use of irreversible MAO-B inhibitors undesirably activates the compensatory mechanisms of GABA production.

Korean researchers recently developed a new class of Monoamine oxidase inhibitor, KDS2010, which effectively inhibits the astrocytic synthesis of GABA to completely save neurons, with minimal side effects in animal models of Alzheimer's disease. They believe that this new compound will also be effective in relieving parkinsonian motor symptoms in animal models as well as in patients with Parkinson's disease.

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Depuis quelques années des chercheurs supputent que certains neurones que l’on croyait mort au cours de maladies neurodégénérescentes, sont en fait dans un état dormant. Des chercheurs sous la direction du Dr C. Justin Lee, du Dr Hoon Ryu et du Dr Sang Ryong Jeon, ont rapporté que les symptômes de la maladie de Parkinson apparaissent lorsque les neurones dopaminergiques deviennent "non fonctionnels", bien avant qu'ils ne meurent.

Bien que la mort neuronale ait jusqu'à présent été considérée comme la cause évidente de la maladie de Parkinson, l'étude a révélé que les anomalies motrices commencent au stade antérieur lorsque les neurones dopaminergiques, commencent à ne plus pouvoir synthétiser la dopamine.

"Tout le monde est acquis à l'idée conventionnelle que la mort neuronale est la cause unique de la maladie de Parkinson. Cela entrave les efforts pour enquêter sur d'autres états neuronaux, tels l’influence que peuvent avoir les astrocytes environnants", a déclaré le Dr C. Justin Lee.

Il ajoute: "La mort neuronale a exclu toute possibilité d'inverser le cours de la maladie de Parkinson. Mais comme il est maintenant démontré que les neurones dormants peuvent être réveillés pour reprendre leur capacité de production, cette découverte donne aux patients atteints de maladie de Parkinson l'espoir d’une guérison."

L'apparition d'astrocytes réactifs est une caractéristique importante non seulement de la maladie de Parkinson, mais aussi de nombreuses autres maladies du cerveau, notamment la MA, la maladie de Huntington, la sclérose latérale amyotrophique, la sclérose en plaques, les lésions cérébrales traumatiques et les accidents vasculaires cérébraux. Cependant, il était admis que le rôle de ces astrocytes réactifs était limité à la neuroinflammation ou au soutien métabolique. L’étude des chercheurs Coréens suggère que l'interaction entre les astrocytes et les neurones via le puissant gliotransmetteur inhibiteur GABA, est un facteur critique dans la progression de la maladie de Parkinson. Ils ont confirmé que les neurones dopaminergiques dormants sont bien vivants, et qu’ils pouvaient être réveillés par un traitement avec des inhibiteurs de Monoamine oxidase B, qui bloquent la synthèse astrocytaire du GABA.

La Monoamine oxidase B (MAO-B) est une enzyme située dans la membrane mitochondriale externe. Elle joue un rôle important dans le catabolisme des amines neuroactives et vasoactives dans le système nerveux central et les tissus périphériques. Cette protéine dégrade préférentiellement la benzylamine et la phényléthylamine, et aussi la dopamine

Cependant, les résultats de plusieurs essais cliniques ont mis en doute l'efficacité thérapeutique des inhibiteurs traditionnels irréversibles de MAO-B tels que la sélégiline et la rasagiline. L'utilisation à long terme des inhibiteurs irréversibles de MAO-B active de manière indésirable les mécanismes compensatoires de la production de GABA.

Les chercheurs Coréens ont récemment développé une nouvelle classe d'inhibiteur de la Monoamine oxidase, KDS2010, qui inhibe efficacement la synthèse astrocytaire du GABA afin de sauver complètement les neurones, avec des effets indésirables minimes dans les modèles animaux de la maladie d'Alzheimer. Ils pensent que ce nouveau composé sera également efficace pour soulager les symptômes moteurs parkinsoniens des modèles animaux ainsi que des patients atteints de la maladie de Parkinson.

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L'accumulation de fer associée au déséquilibre du système d'homéostasie cérébral du fer est une caractéristique pathologique de diverses maladies neurodégénératives. La résonance magnétique a fourni un outil utile pour identifier les maladies neurodégénératives sous-jacente à une concentration anormale du fer dans l'organisme.

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FairPark II est un important projet de recherche financé par l'UE qui étudiera principalement les effets d'une thérapie par chélation du fer sur la progression du handicap dans la maladie de Parkinson. Le projet s'est déroulé de 2015 à 2020 et a réuni 15 partenaires dans un essai clinique multicentrique de la thérapie chez les patients atteints de la maladie de Parkinson. FAIR-ALS-II est un projet français similaire à FairPark II, mais pour la sclérose latérale amyotrophique.

Dans les trois principaux maladies neurodégénératives, la dégénérescence se produit dans les régions du système nerveux central (SNC) associées à la mémoire (maladie d'Alzheimer), à l'automaticité (maladie de Parkinson) et à la fonction motrice (sclérose latérale amyotrophique, sclérose latérale amyotrophique), qui nécessitent toutes une demande en oxygène pour exploiter les besoins importants en énergie de ces neurones.

Dans la maladie de Parkinson, une dégénérescence progressive de la substantia nigra pars compacta (SNc) est associée à l'apparition de foyers sidérotiques [21], en grande partie causée par une augmentation instable des niveaux de fer résultant d'un déséquilibre entre l'importation, le stockage et l'exportation de fer cellulaire. Au niveau moléculaire, l'α-synucléine régule le transport de la dopamine et du fer avec des mutations associées à la maladie de Parkinson dans cette protéine, provoquant une perturbation fonctionnelle de ces processus.

De même, dans la sclérose latérale amyotrophique, une accumulation précoce de fer est présente dans les neurones de la voie motrice cortico-spinale avant l'apparition de la maladie et avant l'accumulation secondaire de fer dans la microglie. Un taux élevé de ferritine dans le sérum est un indicateur de mauvais pronostic pour les malades de la sclérose latérale amyotrophique et l'application de séquences sensibles au fer en imagerie par résonance magnétique est devenue un outil utile pour identifier cette maladie.

Les voies moléculaires qui découlent d'un tel déséquilibre du système d'homéostasie restent encore à élucider, mais des percées importantes ont été réalisées ces dernières années. Loin d'être une simple cause ou conséquence, il a été récemment découvert que ces altérations peuvent déclencher une sensibilité à une voie de mort cellulaire dépendante du fer qui est appelée ferroptose. À son tour, cela a entrainé un intérêt pour certains modulateurs clés de cette voie de mort cellulaire qui pourraient être des cibles thérapeutiques pour les maladies neurodégénératives.

It est intéressant de remarquer que l'accumulation de fer et la ferroptose sont très sensibles à la chélation du fer. Cependant, bien que les chélateurs qui récupèrent le fer intracellulaire, protègent contre les dommages neuronaux oxydatifs dans les modèles mammifères et se sont révélés efficaces pour traiter la sidérose systémique, ces composés ne sont pas appropriés en raison du risque élevé de développer une déplétion en fer et une anémie. Au lieu de cela, une chélation modérée du fer offre une nouvelle stratégie thérapeutique pour la neuroprotection. Comme le démontre le défériprone, le fer peut être récupéré des complexes de fer instable dans le cerveau et transféré (de façon conservatrice) vers des accepteurs d'affinité plus élevée dans les cellules ou la transferrine extracellulaire. Des essais de preuve de concept précliniques et cliniques prometteurs ont conduit à plusieurs essais cliniques de grande envergure.

[21] "sidérotique" signifie: Lié au fer ou à l'acier, comme dans la sidérose (fibrose causée par des dépôts de fer)

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Les inhibiteurs de HDAC sont proposés depuis un certain temps pour la SLA. Ils ont une longue histoire d'utilisation en psychiatrie et en neurologie comme stabilisateurs de l'humeur et anti-épileptiques. Plus récemment, ils ont été étudiés comme traitements possibles pour les cancers, les maladies parasitaires et inflammatoires.

Le valproate de sodium, un inhibiteur de l'HDAC, avait été testé pour la SLA dans des essais cliniques, il était assez efficace mais il y avait des effets secondaires graves. Un autre essai le combinera bientôt avec du lithium.

Une équipe [0] a testé in vitro plusieurs autres inhibiteurs de l'HDAC et a constaté que deux d'entre eux, SAHA, RGFP109, lorsqu'ils étaient combinés avec de l'arimoclomol, réduisaient la perte de FUS nucléaire (dans ALS-FUS, FUS se localise dans le cytosol cellulaire au lieu du noyau, d'une manière similaire au comportement de TDP-43). Ils ont également constaté que l'inhibition de HDAC a sauvé la réponse de réparation de l'ADN dans les motoneurones dérivés d'iPSC portant la mutation FUS P525L.

Ils ont évalué la capacité de différentes classes d'inhibiteurs d'histone deacétylase à permettre la réponse au choc thermique dans les neurones moteurs, à la fois seuls et en combinaison avec des médicaments qui induisent l'expression de HSP de manière constitutive ou amplifient l'induction dans les cellules stressées (co-inducteurs).

On ne sait toujours pas si des composés ayant une activité inhibitrice de HDAC plus importante, amélioreront la réponse au choc thermique ou les mécanismes régulant l'expression de HSP.

[0] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31900865

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HDAC inhibitors has been proposed since some time for ALS. They have a long history of use in psychiatry and neurology as mood stabilizers and anti-epileptics. More recently they were being investigated as possible treatments for cancers, parasitic and inflammatory diseases.

Sodium valproate an HDAC inhibitor, had been tested for ALS in clinical trial, it was quite effective but there were severe side effects. Another trial will soon combine it with lithium.

A team [0] tested in-vitro several other HDAC inhibitor and found that two of them, SAHA, RGFP109, when combined with arimoclomol did reduce the loss of nuclear FUS (In ALS-FUS, FUS localizes in cell's cytosol instead of the nucleus, in a similar manner to TDP-43's behavior). They also found that HDAC inhibition rescued the DNA repair response in iPSC-derived motor neurons carrying the FUS P525L mutation.

They evaluated the ability of different classes of histonedeacetylase inhibitors to enable the heat shock response inmotor neurons, both alone and in combination with drugs that induce HSP expression constitutively or magnify induction in stressed cells (co-inducers)

It is still unknown if compounds with more substantial HDAC inhibitory activity will enhance the heat shock response, or the mechanisms regulating HSP expression.

[0] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31900865

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