Un schéma illustrant l'impact du lactate sur le SNC des patients atteints de la maladie d'Alzheimer. Le lactate, un produit de la glycolyse, est un substrat essentiel au maintien d'un métabolisme énergétique cérébral normal. Les mitochondries, les "usines énergétiques" des neurones, dépendent non seulement du glucose pour produire de l'ATP, mais ont également besoin que les astrocytes fournissent des "matières premières" telles que le lactate. Le lactate produit par la glycolyse dans les astrocytes peut entrer dans les mitochondries pour une oxydation ultérieure, se transformant finalement en CO2 et en eau. Les astrocytes, les cellules gliales les plus abondantes, jouent un rôle crucial dans le soutien des besoins énergétiques neuronaux. Dans le cerveau, le lactate produit par glycolyse ou par le glycogène stocké (glycogénolyse) est libéré des astrocytes par le transporteur de monocarboxylate 4 (MCT4). Il est ensuite absorbé par les neurones via le transporteur de monocarboxylate 2 (MCT2) sur la membrane neuronale [34]. Ce lactate, après avoir été converti en pyruvate, est oxydé par les mitochondries neuronales. Ainsi, l'"hypothèse de la navette lactate astrocyte-neurone" décrite est activée dans des conditions aérobies, où l'activité synaptique glutamatergique neuronale favorise la production de lactate dans les astrocytes, et les astrocytes complètent la production basale d'ATP des neurones, généralement dérivée de l'oxydation du carbone du glucose directement à partir de la glycolyse neuronale [35]. Dans des conditions de faible taux de glucose, la glycogénolyse du lactate dans les astrocytes peut être régulée à la hausse pour répondre aux besoins neuronaux. La navette du lactate et l'apport de carbone aux neurones peuvent être perturbés par divers processus, notamment : la régulation à la baisse des transporteurs de glucose à travers la barrière hémato-encéphalique, entraînant une réduction générale de l'absorption du glucose, une diminution de l'expression de l'hexokinase et une expression altérée du MCT4 astrocytaire et du MCT2 neuronal pendant le vieillissement. De plus, le cerveau peut également utiliser le lactate transporté par le sang depuis d'autres organes. Dès les années 1970 et 1980, de nombreux chercheurs avaient déjà découvert que le lactate pouvait être "navetté" entre différents groupes. Dans les études visant à améliorer le dysfonctionnement cognitif chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer, la restauration de la fonction mitochondriale est considérée comme une approche très efficace. Les recherches actuelles ont montré que le lactate n'est pas seulement une "molécule de signalisation", mais qu'il peut également affecter la structure des protéines. Dans l'étude de Lian et al. sur la maladie de Parkinson, il a été constaté que SIRT1 peut affecter l'homéostasie du lactate. Ils ont souligné qu'une accumulation excessive de lactate dans le cerveau peut exacerber les caractéristiques pathologiques de la maladie de Parkinson, tandis que la désacétylation de la pyruvate kinase M2 (PKM2) en K135 et K206 par SIRT1 pour bloquer son activité enzymatique, inhibant la glycolyse pour réduire la production de lactate, a atténué la maladie de Parkinson [38]. SIRT1 joue également un rôle dans la régulation de la dynamique mitochondriale. SIRT1 est une désacétylase NAD+-dépendante principalement située dans le noyau, et des niveaux élevés de NAD dans le corps activent SIRT1 [39]. Il a été démontré que SIRT1 améliore le métabolisme oxydatif mitochondrial et régule activement l'autophagie et la fonction mitochondriale en cas de stress oxydatif [40-42]. Dans certaines études, il a été démontré que SIRT1 est impliqué dans l'élimination des protéines Aβ et Tau, et sa fonction de désacétylation a les effets suivants : premièrement, le facteur de transcription
Les troubles métaboliques, tels que l'obésité, la dyslipidém...
![Un schéma illustrant l'impact du lactate sur le SNC des patients atteints de la maladie d'Alzheimer. Le lactate, un produit de la glycolyse, est un substrat essentiel au maintien d'un métabolisme énergétique cérébral normal. Les mitochondries, les "usines énergétiques" des neurones, dépendent non seulement du glucose pour produire de l'ATP, mais ont également besoin que les astrocytes fournissent des "matières premières" telles que le lactate. Le lactate produit par la glycolyse dans les astrocytes peut entrer dans les mitochondries pour une oxydation ultérieure, se transformant finalement en CO2 et en eau. Les astrocytes, les cellules gliales les plus abondantes, jouent un rôle crucial dans le soutien des besoins énergétiques neuronaux. Dans le cerveau, le lactate produit par glycolyse ou par le glycogène stocké (glycogénolyse) est libéré des astrocytes par le transporteur de monocarboxylate 4 (MCT4). Il est ensuite absorbé par les neurones via le transporteur de monocarboxylate 2 (MCT2) sur la membrane neuronale [34]. Ce lactate, après avoir été converti en pyruvate, est oxydé par les mitochondries neuronales. Ainsi, l'"hypothèse de la navette lactate astrocyte-neurone" décrite est activée dans des conditions aérobies, où l'activité synaptique glutamatergique neuronale favorise la production de lactate dans les astrocytes, et les astrocytes complètent la production basale d'ATP des neurones, généralement dérivée de l'oxydation du carbone du glucose directement à partir de la glycolyse neuronale [35].
Dans des conditions de faible taux de glucose, la glycogénolyse du lactate dans les astrocytes peut être régulée à la hausse pour répondre aux besoins neuronaux. La navette du lactate et l'apport de carbone aux neurones peuvent être perturbés par divers processus, notamment : la régulation à la baisse des transporteurs de glucose à travers la barrière hémato-encéphalique, entraînant une réduction générale de l'absorption du glucose, une diminution de l'expression de l'hexokinase et une expression altérée du MCT4 astrocytaire et du MCT2 neuronal pendant le vieillissement. De plus, le cerveau peut également utiliser le lactate transporté par le sang depuis d'autres organes. Dès les années 1970 et 1980, de nombreux chercheurs avaient déjà découvert que le lactate pouvait être "navetté" entre différents groupes.
Dans les études visant à améliorer le dysfonctionnement cognitif chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer, la restauration de la fonction mitochondriale est considérée comme une approche très efficace. Les recherches actuelles ont montré que le lactate n'est pas seulement une "molécule de signalisation", mais qu'il peut également affecter la structure des protéines. Dans l'étude de Lian et al. sur la maladie de Parkinson, il a été constaté que SIRT1 peut affecter l'homéostasie du lactate. Ils ont souligné qu'une accumulation excessive de lactate dans le cerveau peut exacerber les caractéristiques pathologiques de la maladie de Parkinson, tandis que la désacétylation de la pyruvate kinase M2 (PKM2) en K135 et K206 par SIRT1 pour bloquer son activité enzymatique, inhibant la glycolyse pour réduire la production de lactate, a atténué la maladie de Parkinson [38]. SIRT1 joue également un rôle dans la régulation de la dynamique mitochondriale. SIRT1 est une désacétylase NAD+-dépendante principalement située dans le noyau, et des niveaux élevés de NAD dans le corps activent SIRT1 [39]. Il a été démontré que SIRT1 améliore le métabolisme oxydatif mitochondrial et régule activement l'autophagie et la fonction mitochondriale en cas de stress oxydatif [40-42]. Dans certaines études, il a été démontré que SIRT1 est impliqué dans l'élimination des protéines Aβ et Tau, et sa fonction de désacétylation a les effets suivants : premièrement, le facteur de transcription](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fpub-8c0ddfa5c0454d40822bc9944fe6f303.r2.dev%2Fai-drawings%2FcKA9jejJMp5uNe7lVgVtEuItcdsfIJvV%2F1a951d3f-b53e-440c-9f46-f23a03d0add4%2F2f94c1e2-dfcb-42c6-a2be-283de804b398.png&w=3840&q=75)
