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La cocaïne peut stimuler les cellules cérébrales à se détruire

De nouvelles recherches sur des souris montrent que des doses élevées de cocaïne peuvent littéralement digérer les cellules cérébrales en envoyant un processus naturel d'élimination des déchets appelé autophagie dans la saturation.
L'étude montre que la cocaïne déclenche la mort des neurones dans le cerveau des souris en envoyant un processus d'élimination des déchets cellulaires appelé autophagie dans la saturation.

Les cellules ont trois mécanismes intégrés pour se détruire - par exemple, si elles commencent à ne pas fonctionner correctement ou à s’épuiser. L'un d'eux est l'autophagie, où les déchets sont digérés et recyclés. Mais l'autophagie peut aussi être utilisée comme programme de suicide - en la faisant consommer des composants cellulaires essentiels.

Dans une nouvelle étude sur le point d'être publiée dans le Actes de l'Académie nationale des sciencesDes chercheurs de l’Université Johns Hopkins de Baltimore, au Maryland, décrivent comment ils ont découvert que de fortes doses de cocaïne pouvaient entraîner une hyperactivité de l’autophagie dans le cerveau des souris.

Même les souris nées de mères ayant reçu de la cocaïne pendant leur grossesse présentaient des signes d’autophagie hyperactive dans leurs cellules cérébrales.

Dr Prasun Guha, étudiant postdoctoral à Johns Hopkins, a déclaré:

"L'autophagie est la femme de ménage qui sort les poubelles - c'est généralement une bonne chose. Mais la cocaïne fait que la gouvernante jette des choses vraiment importantes, comme les mitochondries, qui produisent de l'énergie pour la cellule."

Les auteurs décrivent également comment ils ont testé un antidote potentiel à l'effet sous la forme du médicament expérimental CGP3466B. Le médicament est déjà connu pour être sûr chez l'homme car il a été testé dans le cadre d'essais de phase 2 sur son effet (non réussi) sur la maladie de Parkinson et la SLA.

Solomon Snyder, professeur de neurosciences à Johns Hopkins, explique:

"Nous avons effectué des" autopsies "pour savoir comment les cellules meurent de fortes doses de cocaïne. Cette information nous a permis de comprendre comment nous pourrions utiliser un composé connu pour interférer avec ce processus et prévenir les dommages."

La cocaïne déclenche la mort des neurones en envoyant de l'autophagie en overdrive

Dans des travaux antérieurs, l'équipe avait déjà établi que l'oxyde nitrique libéré par les cellules était impliqué dans la mort cellulaire induite par la cocaïne par interaction avec une enzyme appelée GAPDH. Mais la nouvelle étude met en lumière la façon dont les cellules meurent réellement.

L'autophagie élimine les déchets cellulaires en les collectant dans des vacuoles enfermées dans une membrane ou dans des sacs à l'intérieur de la cellule. Les vacuoles fusionnent entre elles et avec d'autres sacs contenant des acides digestifs qui dégradent le contenu. La mort cellulaire est déclenchée lorsque ce processus est hors de contrôle, déclare le professeur Snyder.

Pour examiner de plus près ce qui se passe dans ce processus, l’équipe a mesuré les changements dans les taux de protéines qui déclenchent le programme de mort cellulaire et a observé ce qui se passait dans les cellules cérébrales ou les neurones.

Ils pouvaient clairement voir que de fortes doses de cocaïne entraînaient la mort des neurones en envoyant de l'autophagie dans la saturation. Les résultats confirment que d’autres études ont montré que la cocaïne déclenche l’autophagie dans deux autres types de cellules présentes dans le cerveau: les astrocytes et les microglies.

L'équipe a ensuite montré que le CGP3466B - connu pour perturber les interactions entre l'oxyde nitrique et la GAPDH - avait stoppé l'autophagie induite par la cocaïne. Ils ont également testé d'autres composés connus pour arrêter les deux autres formes de suicide cellulaire, mais seule la CGP3466B protégeait les neurones du cerveau de la souris de la mort par la cocaïne.

L'équipe espère que les résultats mèneront à des traitements

Le fait que la cocaïne semble agir exclusivement par autophagie - et non via les autres programmes de mort cellulaire - offre de bonnes chances de développer de nouveaux médicaments ciblant son effet toxique, suggèrent les chercheurs.

Bien que de nombreuses années d’études chez la souris puis chez l’homme soient à venir, l’équipe espère que les résultats conduiront à terme à des traitements qui protègent les adultes et les bébés des effets dévastateurs que la cocaïne peut causer dans le cerveau.

Ils veulent également savoir si la cocaïne tue d'autres cellules en dehors du cerveau.

Dans une étude de souris antérieure Nouvelles médicales aujourd'hui rapporté en 2013, une autre équipe a également constaté que la cocaïne déclenche une croissance rapide des structures cérébrales pour la mémoire et l'apprentissage - mais seulement d'une manière qui encourage un comportement de recherche de drogue. Cette découverte suggère une nouvelle manière par laquelle les consommateurs de cocaïne sélectionnent les environnements liés à la drogue, ont noté les chercheurs.

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