Le rôle des vitamines dans les maladies neurodégénératives : une mise à jour, partie 3

5.2. Études animales et cellulaires basées sur les vitamines dans la maladie d'Alzheimer

Cependant, dans un modèle murin de MA induite par la streptozotocine (STZ), le bêta-carotène, une forme de VitA, a amélioré de manière significative les mesures de la fonction cognitive et du stress oxydatif et réduit les niveaux de fragments toxiques de B-amyloïde (194).

Le stress oxydatif fait référence à une série de réactions indésirables dans les organismes où les radicaux libres et les espèces réactives de l'oxygène provoqués par diverses raisons dépassent la capacité antioxydante de l'organisme. Ces réactions peuvent avoir des effets néfastes sur les fonctions physiologiques normales du corps humain, notamment sur la mémoire du cerveau.

Cependant, grâce aux progrès continus de la science et de la technologie, les gens comprennent mieux le lien entre le stress oxydatif et la mémoire. Les recherches existantes montrent qu'un stress oxydatif modéré a un certain effet favorisant la mémoire, notamment en favorisant l'activité de l'énolase et de la SOD, améliorant ainsi la capacité antioxydante des cellules cérébrales, réduisant les dommages causés aux cellules cérébrales et préservant la mémoire. et promotion.

En outre, une activité physique, un régime alimentaire, un sommeil et d'autres changements de mode de vie appropriés peuvent également réduire l'impact négatif du stress oxydatif sur la mémoire, améliorer davantage la capacité antioxydante du cerveau et favoriser ainsi l'amélioration de la mémoire.

Nous n’avons donc pas à trop nous inquiéter de l’impact du stress oxydatif sur la mémoire. Nous devrions plutôt nous concentrer sur les soins de santé et la santé dans notre vie quotidienne, afin d’atténuer l’impact du stress oxydatif sur le cerveau et de maintenir une bonne mémoire. Je crois qu’avec la bonne approche, tout le monde peut avoir un cerveau sain et mémorable. On voit que nous devons améliorer la mémoire, et Cistanche deserticola peut améliorer considérablement la mémoire, car Cistanche deserticola peut également réguler l'équilibre des neurotransmetteurs, comme en augmentant les niveaux d'acétylcholine et de facteurs de croissance. Ces substances sont très importantes pour la mémoire et l’apprentissage. En outre, Cistanche deserticola peut également améliorer la circulation sanguine et favoriser l'apport d'oxygène, ce qui peut garantir que le cerveau reçoive suffisamment de nutriments et d'énergie, améliorant ainsi la vitalité et l'endurance du cerveau.

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Des études animales in vitro et in vivo montrent que la VitA et le bêta-carotène inhibent l'oligomérisation et l'agrégation de A (Figure 3) [146, 195, 196]. De plus, VitC a atténué l’avancement de la neurodégénérescence et amélioré les déficits comportementaux dans un modèle murin de MA (197). Ainsi, une combinaison de thérapies VitA, VitC et VitE peut fournir un effet synergique et agir comme adjuvants pour prévenir la progression de la neurodégénérescence dans la MA (198).

Dans un modèle de souris AD, le dysfonctionnement neuronal a été significativement atténué par l'administration intranasale d'acide rétinoïque cis 9- (9- cis RA). Cela pourrait constituer une nouvelle option thérapeutique pour le traitement préventif de la MA. L'activation des astrocytes, la neuroinflammation et l'agrégation de A ont été considérablement réduites par 9-cis RA dans le modèle de souris transgénique AD par rapport aux témoins (Figure 3). 

En conséquence, les déficits synaptiques ont été restaurés dans le modèle AD par rapport aux souris traitées avec le véhicule (199). Les rétinoïdes montrent une forte efficacité thérapeutique dans la prévention de la neurodégénérescence progressive en inhibant les processus neuro-inflammatoires dans la MA [200]. Bien que la MA représente 60 à 80 % des démences, il existe d'autres types, tels que la démence vasculaire (VD), la démence frontotemporale (FTD), Syndrome de Wernicke-Korsakoff, etc. [201,202].

Il est intéressant de noter que Wernicke-Korsakoff est un type de démence provoqué par un manque de VitB1 (Thiamine), et une supplémentation en VitB1 a été utilisée pour traiter ce type de démence [203]. De même, des symptômes de dégénérescence du lobe frontotemporal apparaissent dans la démence vasculaire, et la supplémentation en VitB1 améliore significativement ces symptômes (204). Des carences en VitB12 et en folate (VitB9) ont également été observées chez des patients atteints de VD et de MA [205].

Un manque important de niacine (VitB3) conduit à la pellagre, une maladie caractérisée par de la diarrhée, de la dermatite et de la démence, qui est traitée par une supplémentation en niacine [159,206]. Ainsi, VitB présente une activité thérapeutique dans la MA et d’autres démences. Dans une autre étude, un prétraitement avec VitC a prévenu les troubles cognitifs et amélioré les mesures biochimiques telles que la diminution des cytokines pro-inflammatoires, la modulation de l'activité anti-apoptotique et la contribution à la phosphorylation de l'activation de la protéine kinase activée par le mitogène p38 (MAPK) dans l'hippocampe de souris traitées au LPS. 207].

Dans un modèle de rat de la maladie d'Alzheimer (MA) induit par AlCl3 (100 mg/kg), l'acide ascorbique (100 mg/kg par jour pendant 15 jours) a atténué les déficits biochimiques et comportementaux ainsi que l'altération neuropathologique grâce à son activité antioxydante. L'acide ascorbique présente une activité inhibitrice et anti-protéolytique de l'AChE. Ainsi, la progression de la MA est inhibée par la supplémentation en acide ascorbique (208).

Ainsi, VitC a amélioré la cognition en modulant le stress oxydatif et les paramètres neuroinflammatoires. Une étude a indiqué qu'une faible dose de VitC (200 et 400 mg/kg de poids corporel) confère une protection contre la neurodégénérescence induite par la colchicine et médiée par la neuroinflammation et les déficiences cognitives en piégeant les radicaux libres. Cependant, d’un autre côté, une dose plus élevée de VitC (600 mg/kg de poids corporel) était responsable de la génération de stress oxydatif, de neuroinflammation et de troubles cognitifs. Par conséquent, VitC a présenté une double activité avec une protection à des doses plus faibles et des dommages à des doses plus élevées (209).

VitD3 a amélioré la fonction cognitive en inhibant les réponses neuroinflammatoires et au stress oxydatif et en améliorant la fonction cholinergique dans le modèle murin de MA induite par STZ (210). VitD a amélioré le déclin cognitif lié à l'âge chez un modèle de rat en modulant l'activité des cytokines proinflammatoires. VitD a également diminué la charge amyloïde responsable des troubles cognitifs [211].

Une étude récente a démontré que le maxacalcitol, un analogue de la forme active de VitD, améliorait la fonction cognitive et inhibait la neuroinflammation induite par le LPS dans un modèle de rat de MA, via les voies de signalisation Keap1/Nrf2 et MAPK-38p/ERK (212). Ainsi, VitD et ses analogues préviennent efficacement la pathologie de la MA chez les modèles animaux et les patients atteints de MA (177, 183). Le déficit en Vit-D favorise une pathologie de type MA en réduisant le potentiel antioxydant. Production accrue de bêta-amyloïde, statut de phosphorylation élevé de la protéine tau, augmentation des charges inflammatoires et reflet d'une carence en VitD chez les souris.

Une concentration réduite de la forme active de VitD pourrait améliorer de manière significative le risque de MA et de démence [213]. Dans le modèle de souris avec déficience de mémoire induite par le D-Galactose, l'activité neuroprotectrice est démontrée par VitD via les voies de signalisation SIRT1/Nrf-2/NF-kB (214).

Par conséquent, le niveau de VitD doit être vérifié et géré par les patients pendant le traitement de la MA [215]. L'administration prolongée de VitE a fourni de meilleurs résultats car elle a neutralisé efficacement les plaques A et le NFT. De plus, un type de VitE, le -tocophérol, a empêché la neurodégénérescence progressive dans des modèles animaux de MA (190). De plus, le -tocophérol a montré des effets synergiques avec des composés antioxydants et anti-inflammatoires bénéfiques dans le traitement de la MA [190, 216].

Dans une étude rétrospective, une multivitamine démontre son potentiel thérapeutique pour améliorer les troubles cognitifs. Dans cette étude rétrospective multivitaminée, une concentration plus élevée en folate a amélioré les performances cognitives, comme le montre son score MMSE. La carence en folates est directement liée à l'hyperhomocystéinémie et est associée à de moins bonnes performances cognitives. Des études plus approfondies seront nécessaires pour définir le statut vitaminique optimal chez les individus affectés (191). Une autre étude basée sur les multivitamines suggère un rôle neuroprotecteur des vitamines B6, B12, du folate et de la choline dans l'hypoxie. Ce traitement multivitaminé a considérablement atténué les déficits de mémoire induits par l'hypoxie. Une hyperphosphorylation réduite de la protéine Tau et une diminution des niveaux d'homocystéine sont détectées par le traitement aux vitamines B6, B12, au folate et à la choline. Les fonctions de mémoire ont été améliorées par cette approche multivitaminée (217).

Par conséquent, au lieu d’une approche basée sur une seule vitamine, la stratégie multivitaminée pourrait offrir de meilleures options thérapeutiques pour la MA et le MCI. La vitamine K2 prévient la neurotoxicité A induite par la voie de signalisation associée à la phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) [218]. En conclusion, les vitamines ont été étudiées pour le traitement de la MA et d'autres types de démence, et bon nombre de ces études ont indiqué des vitamines. ' rôle bénéfique avec la preuve que VitA inhibe la formation de plaques A et que VitB, VitC, VitD et VitE interviennent dans la progression du déclin neurocognitif.

En tant que tel, le rôle de nombreuses vitamines dans les traitements thérapeutiques adjuvants de la MA a été sous-estimé (146). Par conséquent, de futures études cliniques utilisant des vitamines dans les traitements contre la MA pourraient éclairer des détails importants sur la façon dont les vitamines aident à soulager les symptômes de la MA.

6. Vitamines dans la maladie de Huntington

La maladie de Huntington (HD) est également un exemple de maladie neurodégénérative progressive du SNC. Semblables à la MP et à la MA, les anomalies motrices, la démence et les problèmes psychiatriques sont les principales caractéristiques de la MH [219, 220]. La MH est causée par une mutation génétique héréditaire dominante qui allonge une section du gène huntingtin par la répétition de segments de trinucléotide (CAG) (plus de 36 répétitions), conduisant à des agrégats de polyglutamine intracellulaires toxiques et à une dégradation neuronale [221, 222] (Figure 4). Les altérations des vitamines sont impliquées dans la pathogenèse de la MH [223].

Le stress oxydatif est l’un des principaux facteurs responsables de la neurodégénérescence progressive. La thérapie antioxydante ciblant les espèces réactives de l'oxygène montre l'impact potentiel de la réduction de la charge de stress dans les cellules neuronales associées (224). Semblables à la MA et à la PD, les vitamines offrent également une forte activité antioxydante et préviennent la neurodégénérescence progressive dans la MH [225]. La PR est la forme de VitA la plus étudiée et ses récepteurs sont présents dans le SNC [226]. RA régule efficacement la physiologie du cerveau adulte via ses récepteurs [227-229].

Cependant, le mécanisme d’action n’est pas clairement compris. L'un des principaux emplacements des récepteurs PR se trouve dans le striatum, une région cérébrale essentielle à la planification et à l'exécution du mouvement, de la cognition, de la récompense et de la motivation [230,231]. Une isoforme du récepteur RA, connue sous le nom de récepteur de l'acide rétinoïque (RAR), est largement étudiée dans la MP, la MA et la HD (232). La caractérisation des cibles transcriptionnelles de RAR par une analyse à l'échelle du génome a identifié des mécanismes d'action possibles pour l'activité de RAR (230). RAR contrôle les voies striatales à travers la transcription, le métabolisme énergétique et la neurotransmission via la signalisation de la protéine G, de l'AMPc et du calcium (230). Dans les modèles de souris transgéniques HD, les gènes de signalisation striatale induits par les rétinoïdes sont régulés négativement (233).

De plus, le récepteur RAR est séquestré à l’intérieur des agrégats de protéines huntingtine dans le striatum R6/2 de souris [230]. Ces études indiquent que la signalisation de la PR est compromise dans la MH et contribue à la pathologie de la MH. Par conséquent, les médicaments qui ciblent cette voie de signalisation peuvent offrir un traitement potentiel pour la MH. À l’instar de la MA et de la MP, d’autres études seront nécessaires pour parvenir à des conclusions définitives concernant le mécanisme d’action derrière la PR et son récepteur dans le traitement de la MH [230].

L'association directe de la thiamine (VitB1) avec la MH est loin d'être claire, mais les résultats ont démontré qu'une carence en thiamine provoque un stress oxydatif et une neuroinflammation, qui pourraient contribuer à la progression de la MH [234-236]. Les chercheurs ont étudié le rôle de la thiamine supplémentée dans la pathogenèse de la MH en évaluant la viabilité des lymphocytes humains avec et sans le gène huntingtin anormal (237).

Les résultats ont indiqué que le métabolisme énergétique est une étape vitale dans la pathogenèse de la MH et que la carence en thiamine a entraîné une réduction du métabolisme énergétique cellulaire en modifiant l'expression de divers gènes. Dans le modèle de lymphocytes B humains HD, les gènes affectés étaient la glycéraldéhyde -3-phosphatedéshydrogénase (GAPDH), le gène de l'isocitrate déshydrogénase (IDH1) et le gène de la famille des porteurs de soluté 19, membre 3 (SLC19A3). GAPDH, IDH1 et SLC19A3 sont impliqués dans le processus de synthèse de l'ATP et d'autres molécules contenant de l'énergie élevée (237). Ainsi, la thiamine contrôle l'expression des gènes impliqués dans le métabolisme énergétique et pourrait fournir un traitement efficace pour la MH. Des résultats récents ont démontré que le nicotinamide (VitB3) améliorait le fonctionnement moteur et empêchait la progression de la neurodégénérescence associée à la MH induite par l'acide nitro propionique (NPA) en équilibrer l'état redox dans un modèle de rat.

De plus, le nicotinamide a également amélioré les paramètres histopathologiques en diminuant l'expression de la lactate déshydrogénase, un marqueur de la dégradation tissulaire (238). Ainsi, le nicotinamide présente une puissante activité neuroprotectrice dans un modèle de MH induit par des produits chimiques chez le rat.

La VitC, la vitamine la plus prescrite par les cliniciens, est impliquée dans de nombreuses fonctions corporelles, notamment la stabilité posturale et la santé des os. La stabilité posturale est l’anomalie motrice la plus fréquemment observée au cours des maladies neurodégénératives, et la densité osseuse est significativement liée à la concentration sérique de VitC [239-242]. Par conséquent, l’activité VitC dans la HD a été largement explorée. Les modèles de souris transgéniques HD présentent une dérégulation de l'ascorbate (VitC) dans les voies corticales et striatales (243). Ces voies régulent l'activité de l'ascorbate à l'aide du neurotransmetteur glutamate dans la pathogenèse de la MH. Les transporteurs de glutamate sur les astrocytes sont responsables de l'élimination du glutamate extracellulaire (244).

La libération d'ascorbate et l'absorption de glutamate étaient altérées dans un modèle transgénique de MH (245). L'ascorbate externe était responsable de l'augmentation de l'absorption du glutamate et, par conséquent, de l'inhibition de la progression de la MH [245]. De plus, les résultats ont indiqué que pour l'absorption du glutamate, la libération d'ascorbate est nécessaire et qu'en l'absence d'ascorbate, l'activité des récepteurs du glutamate est compromise par une suractivation (245). Les récepteurs glutamateractifs hyperactifs étaient responsables d'une dérégulation de la voie corticostriatale et ont contribué à la pathogenèse de la MH dans le modèle MH de souris R6/2 (246).

De plus, la carence en ascorbate a contribué aux déficits comportementaux dans la MH en influençant la voie striatale dans le modèle de souris R6/2, et la consommation d'ascorbate a atténué les anomalies comportementales [245, 246]. D'autres études sont nécessaires pour clarifier les interactions entre l'ascorbate et le glutamate dans les différentes voies de signalisation et leur influence sur la fonction motrice. Le calcitriol (VitD) joue également un rôle important dans la force musculaire et la densité osseuse. Ainsi, le déficit en VitD est directement lié aux anomalies motrices [247,248]. Une étude menée auprès de patients MH institutionnalisés a révélé une prévalence élevée de déficit ou d'insuffisance en VitD et une association positive entre les taux de calcifediol 25 (OH)D, un indicateur du statut en Vit D, et les capacités ambulatoires a été observée (221).

Dans un modèle HD de souris transgénique, la supplémentation en calcitriol a amélioré de manière significative les symptômes cliniques et augmenté la durée de vie (249). Ainsi, le calcitriol sérique est positivement lié au traitement de la MH. Dans un essai clinique localisé et limité, le -tocophérol, un constituant majeur de la VitE, a ralenti la progression des anomalies motrices associées à la MH [250]. Kasparová et al. ont étudié les effets synergiques de la CoQ10 et de la VitE dans le modèle de rat induit par le NPA de la HD. Les modèles de rat induits par le NPA présentent une homéostasie énergétique réduite. Ils ont découvert que la créatinekinase (CK), un biomarqueur énergétique dans les maladies cérébrales, était augmentée dans leur modèle MH. En revanche, la CoQ10, l’ATP et l’activité de la chaîne de transport des électrons ont été réduites.

Il est intéressant de noter que la supplémentation en CoQ10 et en VitE a inversé ces anomalies [251]. En résumé, pour le traitement de la MH, les vitamines offrent des options thérapeutiques adjuvantes. VitC et VitD préviennent la progression de l'instabilité posturale chez les patients MH. La CoQ10, la VitE, la nicotinamide (VitB3) et la VitB1 présentent toutes une activité neuroprotectrice significative pour minimiser la charge pour les patients MH. De plus, VitA et plusieurs médiateurs intracellulaires tels que le calcium et l'adénosine monophosphate cyclique sont impliqués dans la protection de la MH médiée par les vitamines. Des études cliniques à grande échelle pourraient aider à découvrir les mécanismes d’action détaillés derrière les effets neuroprotecteurs des vitamines dans la pathogenèse de la MH.

7. Vitamines dans la sclérose en plaques

La sclérose en plaques (SEP) est caractérisée par une neuroinflammation progressive et une neurodégénérescence ultérieure (252). Dans le SNC, le système immunitaire attaque les gaines de myéline qui recouvrent et protègent les fibres nerveuses [253,254]. Les anomalies de mouvement, les problèmes de vision, la fatigue et la douleur sont des symptômes courants associés à la SEP. L'étiologie de la SEP n'est pas clairement définie [255]. Cependant, on pense que des facteurs environnementaux et génétiques sont également responsables de la SEP [256]. Bien qu'il n'existe aucun remède contre la SEP, l'utilité des vitamines dans les traitements contre la SEP a été étudiée en raison de leurs activités antioxydantes. La VitD a une activité protectrice contre la SEP qui dépend généralement du stade de développement du patient. En tant que telle, la supplémentation en VitD s'est avérée plus efficace pour améliorer la neuroinflammation semblable à celle de la SEP dans un modèle de SEP chez le rat juvénile/adolescent par rapport aux animaux d'âge adulte (257). Des études observationnelles et des essais cliniques ont montré qu'un taux réduit de VitD dans le sang est un facteur de risque de développer la SEP [258-260]. La supplémentation en VitD présente une puissante activité anti-inflammatoire en augmentant l'oxydation de la substance blanche. Cependant, un surdosage en VitD peut entraîner une hypercalcémie, une accumulation toxique de calcium dans le sang [259, 261-264]. Chez les patients atteints de SEP, la supplémentation en VitD améliore la perfusion sanguine, ce qui favorise l'oxygénation des tissus et réduit donc la neuroinflammation et la neurodégénérescence (265).

Plusieurs études ont suggéré que le niveau d'apolipoprotéine E et de deux isoformes de la protéine de liaison VitD (DBP) dans le liquide céphalo-rachidien pourrait être utilisé comme biomarqueurs potentiels pour le diagnostic de la SEP (266, 267). En revanche, une autre étude n'a trouvé aucune association entre DBP, MS et VitD dans des échantillons de sang de patients atteints de SEP (268). Par conséquent, des essais cliniques contrôlés de plus grande envergure sont nécessaires pour évaluer l'efficacité de la supplémentation en VitD dans les traitements contre la SEP. Il existe des preuves significatives provenant d'études in vitro et in vivo sur les effets bénéfiques de la VitA/acide rétinoïque dans le traitement de la SEP [269, 270].

VitA a montré une activité anti-inflammatoire et antioxydante dans le cerveau, et les taux sériques de VitA ont été réduits chez les patients atteints de SEP [269,271-273]. La VitA a amélioré la fonction des astrocytes, a conduit à la remyélinisation et a supprimé la fonction immunitaire chez les patients atteints de SEP [218,269,274-277]. En revanche, les résultats d’une étude n’ont démontré aucune corrélation entre la concentration sérique de VitA et la progression de la SEP [278]. À ce jour, peu d’études ont étudié les effets thérapeutiques potentiels de la capacité antioxydante de la VitC ou de la VitE dans le traitement de la SEP [279]. Cependant, plusieurs études ont montré que, par rapport à un individu en bonne santé, les patients atteints de SEP présentent des niveaux réduits de VitC [280-282]. Des injections intrahippocampiques directes de VitC dans un modèle de rat atteint de SEP ont amélioré le dysfonctionnement de la mémoire lors de l’apprentissage par évitement passif [283]. Des études portant sur la VitE ont montré une amélioration du fonctionnement des oligodendrocytes et une inhibition des facteurs liés au processus de nécrose dans la SEP [284].

En raison de la quantité limitée d'informations actuellement disponibles sur VitC et VitEin MS [285]. Le rôle de VitB dans la SEP est très controversé. Certaines études ont montré que les niveaux de VitB sont réduits chez les patients atteints de SEP, tandis que d'autres ne montrent aucune relation entre les niveaux de VitB et la SEP (286). Cependant, VitB peut toujours être utile dans les traitements contre la SEP. Les vitamines B9 et B12 régulent la fonction immunitaire dans la SEP en améliorant efficacement l'absorption de l'homocystéine, responsable de la synthèse des gaines de myéline [287-291]. De plus, les rôles de VitB1, VitB3 et VitB6 dans la SEP ont été explorés. VitB3 a montré une capacité de remyélinisation et peut-être efficace dans le traitement de la SEP (292). Un traitement à haute dose de thiamine (VitB1) a amélioré la fatigue généralement associée à la SEP [293].

D'autres essais cliniques sont nécessaires pour valider le rôle de VitB dans les traitements contre la SEP. Étant donné que de nombreuses études observationnelles ont établi un lien entre les niveaux de VitD et le risque de SEP, et en raison des activités anti-inflammatoires de VitD, l'accent a été mis sur l'utilisation de VitD pour la prévention. et/ou intervention de la SEP (pour un examen complet, voir Sintzel 2018) [260]. De plus, d'autres vitamines telles que VitA et VitE, en raison de leurs effets anti-inflammatoires et antioxydants, peuvent être utiles comme adjuvants dans les traitements contre la SEP [269, 270, 294, 295]. Le rôle du VitB dans la SEP reste controversé. De futurs essais cliniques sont nécessaires pour déterminer le rôle de chaque vitamine dans le traitement potentiel de la SEP.

8. Vitamines dans la sclérose latérale amyotrophique

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une forme mortelle de maladie des motoneurones (MND) caractérisée par une dégénérescence progressive des motoneurones dans le cerveau et la moelle épinière. La perte de motoneurones entraîne une détérioration de la masse musculaire de tout le corps [296-298 ].Semblable à la SEP, très peu d'études ont été réalisées sur le rôle des vitamines dans la SLA. Cependant, comme dans la SEP, il existe une forte corrélation entre la SLA et la supplémentation en VitD. La forme active de VitD est réduite chez les patients SLA et les modèles animaux. de la SLA [81,299].

Il a été démontré que la VitD avait un effet protecteur sur les motoneurones in vitro, et les taux plasmatiques de VitD étaient directement corrélés à la gravité de la maladie chez les patients SLA (300). Des études génétiques ont montré que la VitD est liée à la pathologie de la SLA par la régulation de divers composants immunitaires tels que les récepteurs Toll-like, les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) de classe II, la poly (ADP-ribose) polymérase 1 (PARP1) et l'hème oxygénase.{{5 }} (HO-1) [81]. De plus, VitD influence la pathologie de la SLA par le biais de mécanismes de signalisation cellulaire, notamment la Wnt/-caténine, la protéine kinase activée par un mitogène (MAPK), le glutamate, les prostaglandines et les espèces réactives de l'oxygène ( ROS), les métalloprotéinases matricielles et l'oxydase nitrique synthase [81]. Dans les modèles murins transgéniques de SLA, la supplémentation en VitD a réduit les symptômes de faiblesse musculaire et amélioré la capacité fonctionnelle motrice, mais n'a pas empêché l'issue finale de la maladie [201-303].

En revanche, une étude récente menée auprès de patients atteints de SLA n'a révélé aucune réduction des taux de VitD, ni aucun bénéfice d'une supplémentation en VitD pour améliorer le pronostic de cette maladie (304). Par conséquent, de futures études sont nécessaires pour déterminer le rôle du VitD dans la physiopathologie de la SLA. L'impact de la supplémentation en VitE a été surveillé dans une étude clinique. Les résultats suggèrent que les personnes qui ne prenaient pas la dose régulière de VitE présentaient une mort précoce par rapport à celles qui prenaient régulièrement une supplémentation en VitE. Cette étude a également conclu que VitE améliorait significativement le fonctionnement moteur chez les patients SLA [305].

Dans une étude axée sur les profils transcriptionnels, VitE a empêché la mort des motoneurones NSC -34 dans la SLA grâce à la régulation négative de la kinase N-terminale c-Jun (JNK) et de la voie MAPK p38 (mort cellulaire) et à la régulation positive du signal extracellulaire. -voies des kinases régulées (ERK) (survie cellulaire) [306]. En résumé, la SLA est responsable d'une dégénérescence musculaire progressive. La Vit D et la VitE peuvent avoir des activités bénéfiques dans la SLA en protégeant les motoneurones et en améliorant les symptômes moteurs. Cependant, d’autres études sont nécessaires pour comprendre pleinement le rôle de ces vitamines et découvrir l’utilisation potentielle d’autres vitamines dans le traitement de la SLA.

9. Vitamines dans la maladie à prions

La maladie à prions (PRD), également connue sous le nom d'encéphalopathies spongiformes transmissibles, est une maladie neurodégénérative progressive rare causée par une accumulation anormale de protéines prions, qui entraîne des lésions cérébrales ultérieures [307]. Des différences structurelles apparaissent entre deux formes de protéine prion [308]. La PrPC est la protéine prion normale, tandis que la PrPSc mal repliée (grelotte) est la forme pathogène [309]. La différence entre les deux versions de la protéine prion réside dans la structure secondaire [310, 311]. Les motifs de structure secondaire en hélice au sein de la protéine normale sont convertis en structures secondaires en feuille, ce qui conduit à un mauvais repliement de la protéine et à une toxicité. Les mécanismes moléculaires de cette conversion ne sont pas clairs [312].

Les vitamines empêchent la transformation de la forme normale de la protéine prion vers la forme pathogène [313]. Divers micronutriments, dont le cuivre (Cu) et le fer (Fe), sont également impliqués dans le maintien, grâce aux vitamines, de la forme normale de la protéine prion [314]. De plus, on pense que le stress oxydatif et l’inflammation conduisent à la formation de la forme pathogène de la protéine prion. Par conséquent, les composés ou les vitamines ayant des caractéristiques antioxydantes et anti-inflammatoires devraient être bénéfiques pour diminuer le risque de PRD [313]. La carence en cobalamine (Cbl, vitamine B12) joue un rôle majeur dans la perturbation de la connexion entre le SNC et le système nerveux périphérique (SNP). ) [315,316].

Le déficit en Cbl affecte principalement les cellules gliales, les gaines de myéline et l'interstitium du système nerveux [317,318]. Dans le SNC du rat, le déficit en Cbl provoque une réduction du facteur de croissance épidermique (EGF) et une augmentation de l'activité du facteur de nécrose tumorale (TNF-), ce qui conduit à des lésions de la myéline et à une activation gliale dans le SNC et le SNP (319). Il est intéressant de noter que Cbl inhibe la localisation nucléaire de la voie NF-κB, qui est responsable de la régulation positive de cytokines telles que le TNF- et affecte la conversion de la forme normale de PrPC en forme malade (320).

Une autre vitamine pertinente pour la PRD est la VitD2, qui traverse efficacement la BBB et supprime l'oligomérisation de la PrPc, une étape nécessaire avant la formation de la PrPSc [321]. L'homéostasie des métaux joue un rôle important dans le maintien du SNC [322]. Les métaux participent en tant que cofacteurs aux processus thérapeutiques médiés par les vitamines. Ainsi, l’efficacité des vitamines est réduite en l’absence de quantités suffisantes d’ions métalliques. Les métaux participent également à diverses activités médiées par les enzymes du SNC. Des anomalies de l'homéostasie des métaux pourraient être responsables de la formation de ROS, ce qui pourrait contribuer à la progression des maladies neurodégénératives. La PRD est également régulée par les concentrations d'ions métalliques [323].

Les métaux nocifs provenant des protéines animales pourraient induire un risque de PRD. Le régime méditerranéen pourrait jouer un rôle protecteur dans la prévention de la PRD (324). La base du régime méditerranéen est constituée de légumes, de fruits, d'herbes, de diverses noix, de haricots et de céréales complètes, riches en polyphénols capables de traverser la BHE et d'agir sur de multiples cibles pour inhiber la formation de la forme toxique des protéines prions [313]. Les polyphénols sont responsables de la régulation des ions métalliques nocifs et de l'inhibition de la forme agrégée de la protéine prion [323]. Ainsi, le régime méditerranéen contrôle l'activité des métaux nocifs et prouve son efficacité dans la prévention de la progression de la PRD (323).

10. Vitamines dans la dégénérescence maculaire liée à l'âge

Non seulement influentes dans la MP, la MA et la MH, les vitamines exercent également leur réponse thérapeutique contre la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA). La supplémentation orale et les modifications du régime alimentaire montrent une protection significative contre la DMLA [325]. Le groupe de recherche Age-Related Eye Disease Study2 (AREDS2) a suggéré que la lutéine/zéaxanthine joue un rôle très vital dans la protection contre la DMLA [326]. Dans la DMLA, les anomalies des cônes causées par le stress oxydatif ont été significativement améliorées par la supplémentation en VitD (327). Une étude clinique sur la population coréenne montre que la dégénérescence de la DMLA progresse en raison d'un taux plus faible de VitD [328]. Dans la pathogenèse de la DMLA, le métabolisme de la vitamine D joue un rôle très nouveau, suggéré par une analyse basée sur la biologie systémique. On peut donc dire que les vitamines sont également très efficaces contre la DMLA. D'autres études seront nécessaires pour confirmer l'applicabilité et l'adéquation des vitamines dans la DMLA.

11. Conclusions et perspectives d'avenir

Le stress oxydatif et la neuroinflammation sont les deux facteurs majeurs impliqués dans la progression des maladies neurodégénératives. En tant que tels, les composés ayant des propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires devraient fournir une neuroprotection significative. Ces dernières années, de plus en plus de preuves ont suggéré le rôle bénéfique des vitamines dans la protection des maladies du SNC, car le WSV et le FSV peuvent protéger les neurones de la mort (329, 330). La MP, la MA, la HD, la SEP, la SLA et la PRD sont les principales maladies neurodégénératives observées chez l'homme. Des modèles animaux pour ces maladies ont été utilisés pour prouver l’efficacité thérapeutique des vitamines.

Cependant, l’utilisation des vitamines dans les thérapies a été retardée en raison d’études suggérant l’absence de corrélation entre les niveaux de vitamines et les maladies neurodégénératives. Malgré cela, plusieurs essais cliniques soutiennent le rôle potentiel des vitamines dans les futures thérapies contre les maladies neurodégénératives. L'hormèse est un facteur important et doit être prise en considération lors de la conception de la dose de vitamines. L'hormèse fait la différence entre l'activité bénéfique et toxique des vitamines à une dose particulière. La supplémentation multivitaminée présente un solide potentiel thérapeutique pour les maladies neurodégénératives par rapport à une option à base de vitamines uniques. Plusieurs voies de signalisation sont impliquées dans l’approche multivitaminée qui peut stimuler la réponse antioxydante.

Ici, nous avons discuté d'études à la fois bénéfiques et controversées impliquant le rôle des vitamines dans les maladies neurodégénératives. De futures études impliquant différents paradigmes de dose de médicament, divers modèles animaux et diverses zones géographiques sont nécessaires pour déterminer avec précision les rôles potentiels des vitamines dans les thérapies destinées à traiter les maladies neurodégénératives. De plus, des essais cliniques sur l’homme sont souhaitables pour prouver l’efficacité et le rôle protecteur des vitamines dans les maladies neurodégénératives.

Contributions des auteurs : SNR et PS ont rédigé le manuscrit. L'édition du manuscrit a été réalisée par HWMS, EV, GA et MPS. Tous les auteurs ont lu et accepté la version publiée du manuscrit.

Financement : Sans objet.

Déclaration du comité d'examen institutionnel : sans objet.

Déclaration de consentement éclairé : tous les auteurs ont approuvé le contenu de cet article et ont accepté les politiques de soumission.

Déclaration de disponibilité des données : chacun des auteurs confirme que ce manuscrit n'a pas été publié précédemment et n'est actuellement examiné par aucune autre revue. De plus, tous les auteurs ont approuvé le contenu de cet article et ont accepté les politiques de soumission.

Remerciements : Les auteurs remercient également la bourse universitaire DS KothariPostdoctoral Fellowship accordée par la Commission à Sachchida Nand Rai (numéro de référence : F.4-2/2006 (BSR)/BL/19-20/0032) et le doyen de la recherche scientifique ( DSR) de l'Université King Abdulaziz, Djeddah, Arabie Saoudite, a financé ce projet dans le cadre de la subvention no. (FP-81-42). Les auteurs souhaitent également remercier Biorender (https://app.biorender.com/biorender-templates (consulté le 20 avril 2020)) pour avoir fourni une plate-forme efficace pour créer toutes les figures.

Conflits d'intérêts : Les auteurs ne déclarent aucun conflit d'intérêts.

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