Cibler le Couplage Neurovasculaire dans le Déclin Cognitif par une Supplémentation à Base de Nitrates (DietNOBrain)

Le régime alimentaire est établi comme l'une des variables ajustables les plus pertinentes pour la santé humaine dans les sociétés modernes. La reconnaissance par l'Organisation mondiale de la Santé des troubles cognitifs et de la démence associés au vieillissement comme l'un des principaux défis de santé publique de notre temps souligne le besoin impératif d'une compréhension plus complète de la manière dont différents aspects du mode de vie, en particulier l'alimentation, affectent la fonction neuronale et les performances cognitives qui en découlent tout au long de la vie.

Le cerveau est doté de mécanismes fins pour un contrôle spatial et temporel précis du débit sanguin cérébral (DSC) en fonction de l'activité neuronale, le couplage neurovasculaire (CNV). Des preuves de plus en plus nombreuses issues d'études précliniques et humaines démontrent que la dysfonction du CNV est un facteur précoce clé contribuant à la pathogenèse du déclin cognitif et des troubles cognitifs vasculaires (TCV) lors du vieillissement et dans des conditions associées à un vieillissement accéléré des microvaisseaux, comme la maladie des petits vaisseaux cérébraux (MPVC). Un dysfonctionnement à n'importe quelle étape de la voie du CNV perturbe le DSC, entraînant un épuisement catastrophique de l'oxygénation et de l'apport énergétique aux cellules cérébrales et, à long terme, une dysfonction neuronale et des troubles cognitifs.

Les chercheurs ont montré que l'oxyde nitrique (NO) synthétisé par la monoxyde d'azote synthase neuronale (nNOS) est un médiateur direct du CNV et que la diminution de la biodisponibilité du NO avec l'âge compromet le CNV et réduit le DSC local. Peu après l'identification de la nNOS comme source de NO pour la vasodilatation dans le cerveau, une voie alternative de production de NO indépendante de la nNOS, reposant sur la réduction séquentielle du nitrate, la voie nitrate:nitrite:NO, a été mise au jour.

Le nitrate consommé dans les légumes à feuilles vertes dans le cadre d'un régime normal est bioactivé en nitrite, et ces deux composés sont des constituants permanents du sang/des tissus chez les espèces animales, influençant le DSC et entraînant des améliorations de l'apprentissage et de la mémoire chez les rongeurs et les patients atteints de TCV. Cependant, une question cruciale demeure : le NO produit à partir du nitrite est-il fonctionnellement lié à l'activation neuronale ? Cela est essentiel pour comprendre si le nitrate alimentaire peut être lié à des augmentations du DSC dépendantes des neurones et aux performances cognitives.

Les chercheurs et d'autres ont montré qu'après une stimulation excitatrice, l'ascorbate est libéré des neurones et disponible pour la réduction du nitrite, et nos données préliminaires soutiennent que la biodisponibilité du NO et le DSC pourraient être maintenus indépendamment de la nNOS par la réduction du nitrite en NO dans l'espace extracellulaire cérébral lors de l'activation neuronale (données non publiées). Ce mécanisme innovant relie fonctionnellement la production de NO à partir du nitrite à l'activation neuronale, déclenchant des augmentations du DSC et maintenant un CNV opérationnel. Un autre aspect est que, reliant l'alimentation et les performances cognitives, ce mécanisme intègre des éléments modulateurs qui peuvent être ajustés par l'alimentation via le nitrate.

Ainsi, dans cet essai pilote, une étude de preuve de concept sera menée pour étudier l'impact clinique d'une intervention de supplémentation en nitrate alimentaire dans une population clinique atteinte de TCV due à une maladie des petits vaisseaux, mesurée par des changements sur le CNV et les performances cognitives.

Les chercheurs émettent l'hypothèse que le CNV fonctionnel est maintenu opérationnel chez les patients atteints de TCV en augmentant la biodisponibilité du NO dans l'espace extracellulaire du cerveau grâce à un régime riche en nitrate qui, à son tour, soutient un DSC adéquat en réponse à l'activation neuronale, modulant les mécanismes moléculaires et les performances cognitives des marqueurs physiologiques et cognitifs liés à la maladie.