Mécanisme d’action de la décoction Guipi sur la biogenèse mitochondriale des neurones de l’hippocampe chez les rats MMA via la voie de signalisation AMPK/PGC-1α

BAI Huanghuang ,  

ZHENG Hong ,  

LU Xiangpeng ,  

摘要

L'objectif est d'explorer le mécanisme par lequel la décoction Guipi (归脾汤) régule la biogenèse mitochondriale des neurones de l'hippocampe chez des rats atteints d'acidémie méthylmalonique (MMA) via la voie de signalisation AMPK/PGC-1α. Méthodes : 50 rats Wistar âgés de 5 jours ont été répartis au hasard en groupe témoin, groupe modèle, groupe Guipi (9,3 g·kg⁻¹), groupe inhibiteur AMPK (2,5 mg·kg⁻¹ compound C) et groupe Guipi + inhibiteur AMPK (9,3 g·kg⁻¹ + 2,5 mg·kg⁻¹ compound C). Après 3 semaines de traitement, les capacités d'apprentissage et de mémoire ont été évaluées avec le test du labyrinthe aquatique de Morris ; des colorations Hématoxyline-Éosine (HE), Nissl et TUNEL ont permis d'examiner les changements pathologiques et l'apoptose dans l’hippocampe ; la teneur en ATP des mitochondries de l’hippocampe a été mesurée par méthode colorimétrique ; le stress oxydatif mitochondrial a été évalué avec la sonde fluorescente MitoSOX Red ; le potentiel membranaire mitochondrial a été détecté par JC-1 ; les altérations ultrastructurales ont été observées au microscope électronique à transmission (MET) ; la copie de l’ADN mitochondrial a été quantifiée par PCR en temps réel ; enfin l'expression des protéines AMPK, PGC-1α, p-AMPK, Nrf1, Nrf2, TFAM dans l’hippocampe a été analysée par western blot. Résultats : comparativement au groupe témoin, le groupe modèle présentait des trajectoires plus dispersées, une incapacité à localiser la plateforme, un allongement de la latence d'évitement, une diminution du passage au site de la plateforme, un temps de séjour réduit dans le quadrant cible et augmenté dans le quadrant opposé (P<0,01) ; par rapport au modèle, les groupes Guipi et Guipi + inhibiteur AMPK présentaient une réduction significative de la latence d’évitement, une augmentation du passage à la plateforme et du temps dans le quadrant cible, ainsi qu’une diminution du temps dans le quadrant opposé (P<0,05, P<0,01) ; l’inhibiteur AMPK prolongeait la latence d’évitement et réduisait le passage à la plateforme (P<0,01). Le groupe modèle montrait un désordre dans l’arrangement des neurones et une pycnose nucléaire. Le traitement Guipi augmentait les neurones réguliers, tandis que l’association Guipi + inhibiteur AMPK diminuait cet effet (P<0,01). L'électromicroscopie montrait une perte étendue des crêtes mitochondriales dans le groupe modèle avec récupération significative sous Guipi (P<0,01). Le groupe Guipi + inhibiteur AMPK présentait encore des ruptures de membranes et une réduction des crêtes. L’apoptose cellulaire était accrue dans le groupe modèle. Par rapport aux témoins, le niveau de ROS était augmenté, tandis que l'ATP et le potentiel de membrane mitochondriale diminuaient (P<0,01) ; comparé au modèle, le groupe Guipi avait une réduction significative des ROS et une augmentation de l’ATP et du potentiel membranaire (P<0,01). L’apoptose diminuait significativement dans le groupe Guipi (P<0,01), effet partiellement inversé par l’inhibiteur AMPK (P<0,01). L’expression des gènes et protéines TFAM, PGC-1α, Nrf1, Nrf2 était diminuée dans le modèle (P<0,01) et augmentée sous Guipi (P<0,01). L’expression du p-AMPK/AMPK était aussi réduite dans le modèle (P<0,01) et rehaussée sous Guipi (P<0,01). Conclusion : Guipi améliore la biogenèse mitochondriale via l’activation de la voie AMPK/PGC-1α, atténuant les lésions neuronales dans l’hippocampe et améliorant ainsi les déficits cognitifs chez le rat.

关键词

Décoction Guipi;Acidémie méthylmalonique (MMA);Biogenèse mitochondriale;Protéine kinase activée par AMP/Coactivateur du récepteur proliférateur de peroxysome γ-1α (AMPK/PGC-1α) signalisation

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