adénosine Modulation de l’activité cérébrale

La purine ribonucléoside adénosine est un modulateur endogène de la fonction cérébrale positionné de façon unique pour intégrer une grande variété de voies de signalisation. En raison de ses racines évolutionnaires tôt – l’adénosine faisait déjà partie du “ RNA-world ” et stratégiquement placé pour relier les activités cellulaires (en tant que bloc de construction des acides nucléiques) avec les approvisionnements en énergie (adénosine-5 ’ -triphosphate, ATP) – il n’est pas surprenant que l’adénosine ait évolué vers un régulateur maître “ ” avec des fonctions importantes dans toutes les formes de vie connues et dans presque tous les systèmes d’organes étudiés. Ce numéro de Hot Topics est consacré au rôle de l’adénosine en tant que régulateur de l’activité cérébrale dans la santé et la maladie. En raison de l’avènement des outils moléculaires modernes, le domaine de l’adénosine a connu un renouveau au cours de la dernière décennie qui a conduit au développement de thérapeutiques expérimentales à base d’adénosine. La modulation thérapeutique du système adénosine est très prometteuse pour la thérapie douce d’une grande variété de conditions neurologiques ou neuropsychiatriques. Cependant, la distribution omniprésente des composants du système de régulation à base d’adénosine constitue un défi thérapeutique qui doit être satisfait par la spécificité. Bruno Frenguelli et Nicholas Dale fournissent une introduction au sujet et discutent des sources potentielles d’adénosine et d’ATP, et des mécanismes de leur libération dans l’espace extracellulaire. Avec des biocapteurs de microélectrodes spécifiques à la détection en ligne de l’adénosine ou de l’ATP in vitro ou in vivo, les auteurs ont développé et utilisé un outil innovant pour étudier en temps réel les modifications de l’adénosine ambiante suite à l’ischémie et à l’épilepsie. Ana Sebastiao et Alexandre Ribeiro discutent des voies en aval de l’adénosine et de la façon dont l’adénosine peut accorder et affiner l’activité d’un large spectre de neurotransmetteurs et de neuromodulateurs. Un degré élevé de complexité devient possible via les interactions récepteur-récepteur et la diaphonie entre les récepteurs de l’adénosine et les transporteurs compensation. Alors que les deux premiers chapitres se concentrent sur les mécanismes moléculaires, avec un accent sur les voies amont et aval respectivement, les autres articles sont consacrés au rôle de la régulation de l’adénosine et de la dérégulation dans le contexte de conditions physiologiques et physiopathologiques spécifiques. Hai-Ying Shen et Jiang-Fan Chen présentent de nouvelles découvertes psychopharmacologiques qui soulignent le rôle unique du récepteur A2A de l’adénosine en tant qu’acteur clé pour les états neuropsychiatriques incluant la dépendance, le contrôle de l’humeur, la fonction cognitive et la schizophrénie. La base moléculaire de ces interactions a été élaborée chez des souris transgéniques avec des délétions spécifiques du récepteur A2A de la région cérébrale (par exemple, le striatum contre le cerveau antérieur); en particulier, le récepteur A2A apparaît comme un régulateur en amont crucial à la fois de la neurotransmission glutamatergique et dopaminergique. Anisur Rahman met en évidence les connaissances actuelles sur le rôle du système adénosine dans la maladie d’Alzheimer. Les effets bénéfiques de la caféine – un antagoniste non sélectif des récepteurs de l’adénosine – et des antagonistes spécifiques du récepteur A2A sont discutés. Rebecca Williams-Karnesky et Mary Stenzel-Poore soulignent le rôle de l’adénosine comme neuroprotecteur endogène du cerveau dans le contexte de l’AVC. La reprogrammation du cerveau et les réponses immunitaires à la signalisation de l’adénosine peuvent être un principe sous-jacent de la tolérance à l’ischémie cérébrale. Un aperçu du rôle de l’adénosine dans divers paradigmes de préconditionnement peut donner un aperçu des nouvelles utilisations de l’adénosine en tant que neuroprotecteur à la fois aigu et prophylactique.Theresa Lusardi discute des connaissances actuelles sur le rôle de la signalisation adénosinergique dans les lésions cérébrales traumatiques (TBI). Dans le système nerveux central, une adénosine (dys) régulation a été mise en évidence suite à une TBI, et corrélée à plusieurs pathologies TBI, dont une hémodynamique cérébrale altérée, un métabolisme anaérobie et une inflammation. En plus des pathologies aiguës, la fonction de l’adénosine a été impliquée dans les comorbidités TBI, telles que les déficits cognitifs, la fonction psychiatrique et l’épilepsie post-traumatique. Theresa Bjornes et Robert Greene discutent du rôle de l’adénosine dans le sommeil en mettant l’accent sur le sommeil lent. Cette revue montre comment l’adénosine influence le sommeil et comment le sommeil influence le système adénosine. De nouvelles données moléculaires fournissent une mine d’informations sur les récepteurs et les mécanismes qui contribuent au contrôle du sommeil. Srdjan Vlajkovic, Gary Housley et Peter Thorne présentent de nouvelles perspectives sur la façon dont le système d’adénosine est impliqué dans la régulation et la maintenance des fonctions auditives. Un intérêt pour un rôle otoprotecteur potentiel pour l’adénosine a récemment évolué, alimenté par la capacité des récepteurs d’adénosine A1 à prévenir les lésions cochléaires causées par un traumatisme acoustique et des médicaments ototoxiques. L’équilibre entre les récepteurs A1 et A2A est considéré comme critique pour la réponse cochléaire au stress oxydatif, qui est un mécanisme sous-jacent des pathologies de l’oreille interne les plus courantes. De nouvelles cibles thérapeutiques et stratégies basées sur la modulation de la signalisation de l’adénosine sont présentées. Enfin, Susan Masino et ses collègues discutent du potentiel d’un régime cétogène à augmenter les niveaux d’adénosine dans le cerveau en mettant l’accent sur l’exploitation du potentiel thérapeutique de l’augmentation de l’adénosine dans l’épilepsie. Comme une déclaration de clôture pour ce numéro spécial, elle présente la logique comment un régime cétogène – ou augmentation de l’adénosine en général – pourrait présenter un avantage thérapeutique pour les lésions cérébrales, les douleurs inflammatoires et neuropathiques, l’autisme et les troubles hyperdopaminergiques. Ce numéro de Hot Topics devrait fournir un aperçu du domaine émergent de la fonction et du dysfonctionnement de l’adénosine dans les affections neurologiques et neuropsychiatriques en mettant l’accent sur les mécanismes moléculaires et les interventions thérapeutiques possibles. On peut s’attendre à ce que des thérapeutiques à base d’adénosine pour une grande variété de troubles soient développés et raffinés au cours de la prochaine décennie. Ce numéro de sujets d’actualité doit donner une impulsion à de nouvelles recherches dans ce domaine émergent.