Fr-NutraStem-memoire

REJUVENATION RESEARCH ª Mary Ann Liebert, Inc.
Volume 13, Number 5, 2010 DOI: 10.1089/rej.2009.1011

NT-020 (NutraStem), une Approche Thérapeutique Naturelle pour
Optimiser les Performances de la Mémoire Spatiale, Augmenter la
Prolifération de Cellules Neurales Progénitrices et Diminuer
l’Inflammation chez des Rats Agés
S Acosta1, J Jernberg1, CD Sanberg2, PR Sanberg1, Brent J Small3, Carmelia Gemma1,4, et Paula C
Bickford1,4

RESUME

Le processus de vieillissement est lié au stress oxydatif, à l’activation de la microglie et à des facteurs
favorisant l’inflammation, qui sont connus pour diminuer la prolifération des cellules et limiter la
neuroplasticité. Ces facteurs peuvent conduire au passage d’un vieillissement normal à un
vieillissement causant de sévères dysfonctionnements cognitifs associés à des maladies neuro-
dégénératives. Nous avons montré que des composants naturels tels que les polyphénols des
myrtilles, le thé vert, ainsi que la carnosine sont riches en antioxydants et ont des propriétés anti-
inflammatoires qui diminuent les effets néfastes des espèces réactives de l’oxygène (ROS), dans le
sang, le cerveau, et de nombreux autres tissus du corps. De plus, nous avons montré que la
combinaison de ces nutriments (appelée NT-020 (NutraStem)) créée un effet synergique qui stimule la
prolifération de cellules souches in vitro et in vivo. Dans cette étude, nous examinons les effets du NT-
020 (NutraStem) sur la neurogenèse et les performances dans un Labyrinthe d’Eau de Morris (LEM).
De vieux rats Fisher 344 mâles, âgés de 20 mois, ont été traités avec 135 mg par kilo et par jour (n =
13) de NT-020 (NutraStem). De jeunes rats, âgés de 3 mois (n = 10), et de vieux rats, âgés de 20 mois (n
= 13), Fisher 344 males témoins ont reçus de l’eau par gavage oral. Tous les groupes ont été traités sur
une période de 4 semaines. Il n’y avait pas de différence de performance dans le LEM lorsqu’on
comparait tous les vieux rats, mais quand les données des rats ayant échoué ont été comparée, on a
pu remarquer une différence significative entre les groupes, au dernier jour de l’entrainement : les
performances du groupe traité étant meilleures que celles du groupe témoins. Grâce à l’utilisation
d’une protéine régulant le cycle cellulaire (Ki-67), de doublecortine (DCX) et de marqueurs d’anticorps
OX6, la prolifération cellulaire, la neurogenèse et l’activation de la microglie ont été estimées dans le
gyrus denté (GD) des jeunes et des vieux rats. La prolifération cellulaire a également été examinée
dans la zone sous-ventriculaire (ZSV). Une diminution du nombre de cellules réagissant positivement
au OX6 CMH II, une augmentation de la neurogenèse ainsi qu’une augmentation de la prolifération
cellulaire ont été observées chez les rats traités avec le NT-020 (NutraStem) par rapport au groupe
témoin de rats âgés. En résumé, le NT-020 (NutraStem) favorise le maintien d’une bonne santé, la
prolifération et le maintien des neurones chez les animaux âgés et exerce une action anti-
inflammatoire qui améliore le fonctionnement des cellules souches.

1
Center of Excellence for Aging and Brain Repair, Department of Neurosurgery and Brain Repair and Department of Molecular
Pharmacology and Physiology, University of South Florida College of Medicine, USFHealth, Tampa, Florida.
2
Natura Therapeutics, Inc., Tampa, Florida.
3
School of Aging Studies, University of South Florida, Tampa, Florida.
4
James A. Haley Veterans Affairs Medical Center, Tampa, Florida.


INTRODUCTION relation est complexe (ref. 10 et 11). Néanmoins,

L e processus de vieillissement normal est
associé à des changements au niveau de la
physiologie et de la neuroplasticité du cerveau
la neurogenèse est clairement liée à la plasticité et
répare les mécanismes12, et des altérations dans la
neurogenèse ont également été attribuées à
ainsi qu’à une déficience cognitive dont la gravité certains troubles affectifs13. Deuxièmement, il est
varie de moyenne à sévère. Le vieillissement est de plus en plus suggéré que le vieillissement
également associé à une augmentation du stress résulterait d’une maladie des cellules souches
oxydatif, des cytokines pro-inflammatoires et de puisque la manifestation principale du
l’activation de la microglie. Tous ces évènements vieillissement est la diminution de la prolifération
observables lorsqu’un individu vieillit rendent le des cellules souches dans le corps, cerveau y
processus de vieillissement l’un des plus gros compris14,15.
facteurs de risque des maladies Ce processus de sénescence cellulaire lié à
1
neurodégénératives . Cependant, les chercheurs l’âge est connu depuis les années 196016, mais
se penchent sur ces évènements l’importance de la sénescence cellulaire dans la
neurophysiologiques et de comment ils peuvent niche des cellules souches âgées n’est devenue un
jeter les bases d’une transition entre un déclin centre d’intérêt que récemment. Un exemple
cognitif normal et le risque de développer des concret de l’importance de l’influence extrinsèque
maladies neuro-dégénératives telles qu’un ou systémique sur la niche de cellules souches a
accident cardio-vasculaire, la maladie de été démontré sur les cellules souches présentes
Parkinson, des démences et la maladie dans les muscles, appelées cellules satellites17.
d’Alzheimer2. Par exemple, une augmentation de Comme les cellules souches neurales, les cellules
cytokines inflammatoires et le supplément de satellites perdent leur capacité à régénérer les
protéines produit par les cellules gliales tissus endommagés avec l’âge. Au cours d’une
endogènes (comme la microglie ou des expérience où de vieux rats ont été exposés à
astrocytes), ont été identifiés à la fois dans la l’environnement systémique de jeunes rats par
pathologie d’Alzheimer ainsi que dans d’autres parabiose, les cellules satellites des vieux rats ont
maladies neurodégénératives telles que la maladie été rajeunies, ce qui est démontré par une
de Parkinson. On ne sait pas encore exactement augmentation du taux de prolifération. Au
comment le déclin cognitif lié à l’âge est corrélé contraire, chez les jeunes rats, l’exposition à la
avec les effets d’une augmentation de l’oxydation circulation des vieux rats a entrainé une
et de l’inflammation. Cependant, au cours de la diminution du potentiel de régénération des
dernière décennie, il a été montré que la cellules satellites, ce qui soutient à nouveau
complémentation nutritionnelle permet de l’existence d’un facteur extrinsèque/circulant qui
diminuer la production de DRO (Dérivés Réactifs influence la prolifération de cellules souches chez
de l’Oxygène) liée à l’âge et d’augmenter la l’animal âgé. On ne sait pas encore précisément si
plasticité synaptique, l’apprentissage et la le mécanisme jouant dans les muscles est le
mémoire3-8. La neurogenèse est l’une des formes même dans le cerveau, mais il est clair que le
de plasticité synaptique ; elle a lieu tout au long facteur âge est déterminant dans le
de la vie et ce, principalement dans les niches de fonctionnement des cellules souches. Lorsque des
cellules souches. Il y a deux principales niches de cellules souches embryonnaires sont
cellules souches dans le cerveau, la zone sous- transplantées dans des tissus âgés, elles ne sont
ventriculaire (ZSV) et la zone sous-granulaire (ZSG) pas capables de réparer aussi bien les tissus que
de l’hippocampe. Il a été montré que la lorsqu’elles sont transplantées dans de jeunes
production de nouveaux neurones dans tissus14.
l’hippocampe est importante pour certaines Des études épidémiologiques montrent
formes d’apprentissage9. Bien que de nombreuses qu’une alimentation riche en fruits et légumes
études ont montré que la neurogenèse relève colorés ayant une teneur élevée en polyphénols
physiologiquement de la fonction cognitive, la ou flavonoïdes peuvent réduire le risque de


développer des maladies neuro-dégénératives a pu être observé jusqu’à 2 semaines après le
telles qu’une déficience cognitive, la démence, la choc. Le but de cette étude est de déterminer si le
maladie de Parkinson ou la maladie NT-020 (NutraStem) a le potentiel pour améliorer
d’Alzheimer18,19. Des études précédentes ont la prolifération de cellules souches neurales chez
montré que les produits nutraceutiques peuvent de vieux rats et de voir si cela coïnciderait avec
avoir des effets sur les cellules souches adultes. Il une amélioration de la fonction cognitive. Pour
a été montré qu’une combinaison nutraceutique mener à bien cette étude, nous avons traité de
de myrtille, d’extrait de thé vert, de carnosine et vieux rats âgés de 20 mois avec du NT-020
de vitamine D3 (une formule brevetée connue (NutraStem) pendant 3 semaines avant de les
sous le nom NT-020 (NutraStem)) améliorait la tester dans un labyrinthe d’eau de Morris (LEM).
migration des cellules souches du cerveau depuis Suite aux tests comportementaux, les cerveaux
la niche à cellule souche vers les zones des rats ont été examinés pour la prolifération des
endommagées par un AVC chez un animal12. Le cellules souches neurales dans les deux niches à
NT-020 (NutraStem) stimule la prolifération de cellules souches du cerveau (ZSV et ZSG), pour la
cellules souches de moelle osseuse humaine, de neurogenèse hippocampale et l’activation de
CD34+, et de cellules progénitrices de sang cellules microgliales dans la ZSG.
périphérique (CD133+) in vitro20. Le NT-020
(NutraStem) réduit in vitro l’apoptose des cellules MATERIELS ET METHODES
de la microglie et des neurones induite par le
stress oxydatif. De plus, des cellules souches de Source du NT-020 (NutraStem)
moelle osseuse en culture et extraites de souris Les ingrédients du NT-020 (NutraStem)
auxquelles on a administré oralement du NT-020 sont la myrtille, le thé vert, la vitamine D3 et la
(NutraStem) pendant 2 semaines ont montré une carnosine. Le NT-020 (NutraStem) est une formule
diminution, en relation avec les doses brevetée appartenant à Natura Therapeutics, Inc
administrées, de l’apoptose due au stress oxydatif. et disponible auprès de l’entreprise (Nex
Cela montre que l’action du nutraceutique ne Therapeutics pour l’Europe).
dépend pas de la présence de la formule car les
effets ont été observés alors que les cellules Sujets
avaient été mises en culture pendant 3 jours sans Les procédures expérimentales ont été
NT-020 (NutraStem). Au cours d’une étude approuvées par l’Institutional Animal Care and
suivante menée par Yasuhara12, il a été montré Use Commitee (IACUC). Des rats Fisher 344, âgés
que l’administration de NT-020 (NutraStem) de 3 et 20 mois, ont été obtenus d’Harlan pour
protège les rats males Sprague-Dawley contre les être utilisés lors d’expériences scientifiques. Tous
AVC ischémiques. Le NT-020 (NutraStem) a été les animaux ont été logés dans des conditions
administré pendant 2 semaines avant une normales (20°C, 50 % d’humidité relative, un cycle
occlusion de l’artère cérébrale moyenne (MCAo). de 12h de lumière et 12h d’obscurité) et on reçus
Chez les animaux traités avec le NT-020 un régime NIH-31 normal. Toutes les études ont
(NutraStem), il y a eu une diminution de 75 % de été effectué par du personnel ne connaissant pas
la cicatrisation gliale dans la zone de l’infarctus. les conditions du traitement.
Plus important, il a aussi été démontré dans cette
étude que le NT-020 (NutraStem) augmente la Traitement oral au NT-020 (NutraStem) sur des
prolifération de cellules souches dans la ZSV et rats
augmente la migration de cellules souches vers la Les vieux rats ont été traités avec 135 mg
zone endommagée. Dans ce modèle, le traitement de NT-020 (NutraStem) par kilo et par jour par
a été administré 2 semaines avant le choc et n’a gavage oral. Les jeunes rats et les rats témoins
pas été continué après et a ainsi une nouvelle fois l’ont été avec de l’eau par gavage oral. Tous les
montré que le traitement a un effet sur le long groupes ont été traités sur une période de 4
terme puisque l’augmentation de la neurogenèse semaines.


Tests comportementaux
Le LEM a été utilisé pour évaluer les effets des
composants naturels du NT-020 (NutraStem) sur
l’apprentissage spatial et l’apprentissage de la
mémoire après 3 semaines de traitement. Le
réservoir utilisé avait un diamètre de 1.5 mètres et
une plateforme de 10 centimètres de diamètre
immergée 1 centimètre sous la surface de l’eau.
L’eau était à une température de 27°C. La
performance dans le LEM a été mesurée sur 5
jours d’entrainement, avec quatre essais par jour.
La plateforme était placée au niveau de l’un des
quatre points cardinaux (nord, sud, est, ouest).
Chaque animal avait une position de plateforme
assignée constante le long des 5 jours. Toutefois le
site de départ (zone de largage) changeait à
chaque essai et le quadrant ciblé variait pour
chaque sujet. Une fois que l’animal trouvait sa
plateforme de sortie, il était autorisé à y rester 30
secondes. Il était ensuite transféré dans une cage
de repos avant le prochain essai. Si un animal ne
trouvait pas la plateforme, il y était guidé et était
autorisé à s’y reposer 30 secondes. Les coups
d’essai n’ont pas été évalués dans l’étude.
En utilisant un logiciel de localisation par
ordinateur (Noldus), l’erreur de recherche
cumulée été évaluée. La recherche cumulée peut
être calculée en utilisant la distance moyenne en
mètre par rapport à la plateforme cible multipliée
par le temps passé pour atteindre ce point moyen.
Ce type de mesure a été choisi pour nos données
car il révèle principalement la déficience cognitive FIG. 1. Distance cumulative par rapport à la plateforme. (A)
Performance dans l’acquisition de l’apprentissage de tous les
liée à l’âge tout en restreignant le biais lié aux sujets dans le labyrinthe d’eau de Morris. Lorsque l’apprentissage
capacités relatives à la nage. La déficience au cours des jours est représenté pour tous les sujets, on peut
cognitive a été définie par Abrous22 ; pour être percevoir une nette différence puisque les jeunes rats sont
beaucoup plus performants que les vieux rats ; ensuite, à partir
conservateur, nous utilisons un seuil de 40 % des jours 4 et 5, une différence commence à émerger entre le
plutôt que de 30 %. groupe traité et le groupe de contrôle (tous deux constitués de
rats âgés). (B) Lorsque 40 % des rats ayant les meilleurs résultats
sont examinés en tant que déficients dû à l’âge à la fois dans le
Immunohistochimie groupe de contrôle et dans le groupe traité au NT-020
Une coloration pour la protéine régulant (NutraStem), il y a une différence significative entre les groupe au
jour 5 (analyse de variance unilatérale (ANOVA) suivie d’une
le cycle cellulaire Ki-67, la doublecortine (DCX) et analyse par Bonferroni ; total F = 16.55, degré de liberté (dl) = 2,
l’OX6 a été réalisée sur chaque sixième section 12 post hoc pour le groupe de contrôle âgé contre le groupe traité
sagittale à travers tout l’hippocampe ou la ZSV. p < 0.05 ; la différence entre les jeunes rats et le groupe traité
n’est pas significative) lorsqu’on analyse la distance par rapport à
Vingt-quatre sections sagittales flottantes (40 μm) la plateforme (ANOVA, F = 22.6, dl = 2, 12, pour le groupe de
ont été incubées dans une solution de 0.3 % de contrôle âgé contre le groupe traité p < 0.01). (C) Les
peroxyde d’hydrogène (H2O2) puis ont été performances individuelles au 5ème jour démontrent la grande
variabilité des données entre les sujets et elles démontrent que la
incubées 1h dans une solution bloquante (0.1M variabilité est plus faible dans le groupe traité au NT-020
d’un tampon au phosphate SLAin (TPS), 3 % de (NutraStem).


FIG. 2. (A) Cellules Ki 67+ (marqueur du cycle cellulaire) présentes dans la zone sous-granulaire (ZSG) dans le gyrus denté (GD) de jeunes (4
mois, n = 10) et vieux (21 mois, n = 13) rats quantifiées en utilisant des méthodes stéréologiques. Les astérisques dénotent une diminution
significative et liée à l’âge de la prolifération de cellules, démontrant une augmentation significative de la prolifération des cellules chez le
groupe traité avec le NT-020 (NutraStem) par gavage oral par rapport au groupe âgé de contrôle. Il y a une diminution globale liée à l’âge
des cellules Ki-67+ (ANOVA, F = 157.6, dl = 2, 32, suivie par des valeurs post hoc de Bonferroni (***) p = 0.005, (**) p < < 0.05). Des
photomicrographies décrivant des sections représentatives de la coloration au Ki-67 dans la couche de cellules granulaires (CCG) et la ZSG
du GD dans l’hippocampe (flèches) des jeunes rats (B,C), des vieux rats de contrôle (D,E), et des vieux rats traités au NT-020 (NutraStem)
(F,G). Echelle des barres pour B, D, F, 100 µm ; C, E, G, 20 µm. h indique l’hile du GD.

FIG. 3. (A) Cellules doublecortine+ (DCX) présentes dans la couche de cellules granulaires du GD des jeunes (4 mois, n = 10) et des vieux
rats (21 mois, n = 13). La quantification de DCX montre une augmentation significative de cellules DCX+ dans le GD de rats âgés traités avec
le NT-020 (NutraStem) pendant 1 mois par rapport aux vieux rats traités par gavage oral d’eau (ANOVA, F = 487.9, dl = 2, 24 ; valeurs post
hoc de Bonferroni (***) p < 0.005, (**) p < 0.05). Des photomicrographies décrivant des sections représentatives de la coloration à la DCX
dans la CCG et la ZSG du GD dans l’hippocampe (flèches) des jeunes rats (B,C), des vieux rats de contrôle (D,E), et des vieux rats traités au
NT-020 (NutraStem) (F,G). Echelle des barres pour B, D, F, 100 µm ; C, E, G, 20 µm. h indique l’hile du GD.

sérum de chèvre et 0.2 % de Triton X-100). Les


sérum de chèvre et 0.2 % de Triton X-100). Les microscope Nikon Eclipse 600 et ont été
sections ont été ensuite incubée toute une nuit quantifiées en utilisant un logiciel d’investigation
avec du Ki-67 (1:400 Nocastra), du DXC (1:200 stéréo (Version 8 MicroBrightField, Colchester,
Santa Cruz), du OX6 (complexe histocompatible VT). Les cellules ont été comptées dans la couche
majeur classe II ; 1:750 BD), des marqueurs de granules cellulaires en utilisant la méthode de
anticorps dans du TPS supplémenté avec 3 % de fractionnement optique, technique de comptage
sérum de chèvre normal et 0.1 % de Triton X-100. cellulaire stéréologique impartiale35.
Les sections ont ensuite été lavées et un second L’échantillonnage a été optimisé pour compter au
anticorps biotynilé (1:200 ; Vector Laboratories, moins 200 cellules par animal avec un coefficient
Burlingame, CA) dans un TPS supplémenté avec 3 d’erreur inférieur à 0,07. Chaque cadre de
% de sérum de chèvre normal et 0,1 % de Triton X- comptage (125*125 µm pour l’OX6 et le Ki-67, et
100 a été appliqué pendant 1h. Ensuite, les 175*125 µm pour le DCX) a été placé à une
sections ont été incubées pendant 60 min dans un intersection de lignes formant une grille virtuelle
substrat d’avidine-biodine (kit ABC, Laboratoire (125*125 µm), générée de manière aléatoire et
Vector, Burlingame, CA). Toutes les sections ont placée par le logiciel dans la structure décrite. La
ensuite été incubées pendant 1 min dans 3,3 prolifération des cellules a également été
inches d’une solution à la diaminobenzidine (DAB) examinée dans la ZSV en utilisant le Ki-67.
(Laboratoire Vector). Les sections ont ensuite été L’échantillonnage a été optimisé pour compter au
montées sur des diapositives en verres. moins 200 cellules par animal avec un coefficient
d’erreur inférieur à 0,07. Chaque cadre de
Stéréologie comptage avait une taille de (75*75 µm) et la
Les cellules réagissant positivement au Ki- grille virtuelle une taille de (125*125 µm),
67, à la DCX et à l’OX6 ont été examinées avec un générant des échantillons aléatoires de la ZSV.

FIG. 4. (A) Cellules OX6+ (CMH de classe 2) présentes dans la couche de cellules granulaires du GD des jeunes (4 mois, n = 10) et des vieux
rats (21 mois, n = 13) comptées en utilisant une stéréologie. Les astérisques indiquent une augmentation significative et liée à l’âge des
cellules positives au CMH de classe 2, démontrant une diminution significative de cellules positives au CMH de classe 2 chez les animaux
traités avec le NT-020 (NutraStem) par gavage oral par rapport au groupe de contrôle. (ANOVA, F = 31,63, dl = 2, 32 ; valeurs post hoc de
Bonferroni (***) p < 0.005, (***) p < 0.05). Des photomicrographies décrivant des sections représentatives de la coloration à la DCX dans la
CCG et la ZSG du GD dans l’hippocampe (flèches) des jeunes rats (B,C), des vieux rats de contrôle (D,E), et des vieux rats traités au NT-020
(NutraStem) (F,G). Echelle des barres pour B, D, F, 100 µm ; C, E, G, 20 µm. h indique l’hile du GD.


figure 1A montre la distance cumulative de tous
Statistiques les sujets par rapport à la plateforme. La figure 1B
Une analyse de variance unidirectionnelle montre le diagramme de dispersion des
a été utilisée pour faire de multiples performances de chaque rat pris individuellement,
comparaisons. Elle a été suivie d’une comparaison sur 5 jours d’entrainement, en utilisant la distance
post hoc utilisant la méthode Bonferonni pour cumulée par rapport à la plateforme. Les
comparer toutes les paires de colonnes. Les performances du groupe témoin de rats âgés sont
niveaux ont été fixé à α = 0,05 pour toutes les extrêmement variables. A 21 mois, on peut
analyses. estimer qu’environ 30 % des animaux souffrent
d’une déficience cognitive due à l’âge et
RESULTATS cette valeur a été utilisée pour définir « la
déficience due à l’âge » dans d’autres études. Par
Fonction cognitive conséquent, le nombre de déficient dans ce
Les rats ont été testés pour la mémoire groupe est comparable à celui présent dans
spatiale en utilisant un LEM standard dans lequel d’autres données ayant été publiée22. Pour être
les rats ont été entrainés pendant 5 jours conservateur, nous avons considérés comme
consécutifs à raison de 4 essais par jour pour déficients les 40 % des rats ayant eu les plus
trouver la plateforme cachées. Pour déterminer mauvaises performances. En utilisant le score le
les effets du traitement sur la répartition des rats plus faible du groupe témoins comme seuil entre
en un groupe ayant une déficience cognitive et un déficients et non déficients dans le groupe traité,
groupe n’en ayant pas, nous avons examiné les seul 1 rat du groupe traité est considéré comme
performances au 5ème jour de l’entrainement. La déficient pour la distance par rapport à la

FIG. 5. (A) Cellules Ki 67+ (marqueur du cycle cellulaire) présentes dans la zone sous-ventriculaire (ZSV) de jeunes (4 mois, n = 10) et vieux
(21 mois, n = 13) rats quantifiées en utilisant des méthodes stéréologiques. Les astérisques dénotent une diminution significative et liée à
l’âge de la prolifération de cellules, démontrant une augmentation significative de la prolifération des cellules chez le groupe traité avec le
NT-020 (NutraStem) par gavage oral par rapport au groupe âgé de contrôle. Il y a une diminution globale liée à l’âge des cellules Ki-67+ dans
la ZSV (ANOVA, F = 52.82, dl = 2, 24, suivie par des valeurs post hoc de Bonferroni (***) p < 0.005, (**) p < < 0.05). Des photomicrographies
décrivant des sections représentatives de la coloration au Ki-67 dans la couche de cellules granulaires (CCG) et la ZSG du GD dans
l’hippocampe (flèches) des jeunes rats (B,C), des vieux rats de contrôle (D,E), et des vieux rats traités au NT-020 (NutraStem) (F,G). Echelle
des barres pour B, D, F, 100 µm ; C, E, G, 50 µm. h indique l’hile du GD.


plateforme. Afin de mieux comparer les deux groupe de rats âgés témoins. Des micrographies
groupes, nous avons comparé les plus mauvaises représentatifs sont inclus pour démontrer ces
performances dans chacun des groupes (groupe effets chez les différents groupes.
témoin et groupe NT-020 (NutraStem)) tous les
jours pendant la période d’acquisition dans le LEM Un traitement par NT-020 (NutraStem) diminue
(Fig. 1C). Des différences significatives ont pu être l’activation de la microglie dans le gyrus denté de
notées entre le groupe traité et le groupe témoin l’hippocampe
pour la distance cumulée par rapport à la Comme cela a été examiné dans
plateforme. Il y a moins de rats souffrant d’une l’introduction, le processus de vieillissement est
déficience liée à l’âge dans le groupe qui avait été associé à une augmentation de l’inflammation et
traité avec le NT-020 (NutraStem) que dans le du stress oxydatif, ce qui est connu pour être
groupe témoins et la sévérité de cette déficience nuisible aux niches de cellules souches. Ainsi, une
est sensiblement différente. seconde partie de notre hypothèse serait que l’un
La prolifération de cellules souches neurales et la des aspects des bienfaits du NT-020 (NutraStem)
neurogenèse dans la ZSG du gyrus denté de serait une régulation à la baisse des marqueurs de
l’hippocampe sont améliorées après 1 mois chez l’inflammation dans le cerveau âgé. Pour examiner
les rats âgés auxquels on a administré du NT-020 cela, nous avons estimé le nombre total de
(NutraStem) en guise de complémentation cellules qui présente des récepteurs CMH de
alimentaire classe II en utilisant du OX6. Un traitement oral de
Pour tester l’hypothèse qui consiste à dire NT-020 (NutraStem) s’est avéré capable de
que le NT-020 (NutraStem) pourrait avoir une diminuer le nombre de ces cellules. Chez les vieux
influence sur les niches de cellules souches chez rats traités par NT-020 (NutraStem), le nombre
les animaux âgés, nous avons examiné le nombre estimé de cellules répondant positivement au OX6
de cellules qui se divisent dans la ZSG de était sensiblement inférieur que chez le groupe
l’hippocampe en utilisant un marqueur mitotique témoin de vieux rats nourris par gavage oral
Ki-67. Le traitement pendant 4 semaines de rats d’eau. La quantification de cellules positives au
âgés de 20 mois avec du NT-020 (NutraStem) a OX6 a été déterminée en utilisant une stéréologie
augmenté de manière significative la prolifération non biaisée. Le nombre estimé de cellules
de cellules présente dans la ZSG du gyrus denté positives au OX6 a été extrait du nombre estimé
par rapport au groupe témoin de rats âgés. La par fractionneur optique.
quantification du Ki-67 a été faite grâce à une
stéréologie sans biais en utilisant le nombre Un traitement par NT-020 (NutraStem) augmente
estimé par le fractionneur optique. On trouvera la prolifération de progéniteurs neurals dans la
également des sections représentatives du gyrus ZSV
denté montrant qu’il y a moins de cellules Ki-67 Pour déterminer si l’effet que l’on a pu
chez les vieux rats que chez les jeunes, mais que observer dans la ZSG peut également être observé
chez les rats traités il y a une plus grande dans d’autres zones neurogènes, nous avons
prévalence de cellules marquées. Pour savoir si estimé le nombre de cellules prolifératrices dans
cette augmentation de la prolifération dans la la ZSV. Comme nous pouvons le voir sur la figure
niche neurogène se traduit par une augmentation 5, il y a une diminution de la prolifération dans la
de cellules différentiables dans la lignée ZSV liée à l’âge, et un mois de traitement par NT-
neuronale, nous avons quantifié la coloration à la 020 (NutraStem) a été capable de raugmenter le
doublecortine, le marqueur de la lignée nombre de cellules prolifératrices. Des
neuronale. Comme nous pouvons le remarquer micrographies représentatives sont inclus pour
sur la figure 3, la neurogenèse, quantifiée par les démontrer cet effet dans les différents groupes.
cellules positives au double cortine, était
sensiblement plus élevée chez le groupe de rats
âgés traité avec le NT-020 (NutraStem) que chez le


DISCUSSION génération de tumeurs, et il y a une incidence
La présente étude in vivo a montré que le croissante du néoplasme15.
NT-020 (NutraStem) était capable d’augmenter La plupart des influences
des aspects de la fonction cognitive et la environnementales sur la prolifération des cellules
prolifération de cellules souches neurales dans les souches ont été examinées. Par exemple, il a été
deux principales niches à cellules souches du montré qu’un taux élevé de glucose26 créé une
cerveau. Dans le lobe sous-granulaire du gyrus déficience au niveau de la prolifération des
denté, nous avons également démontré que la progéniteurs endothéliales. Une exposition à
neurogenèse, indexé par le DCX est amélioré l’alcool peut également réduire la
grâce au NT-020 (NutraStem). De plus, un des neurogenèse27,28. Le stress oxydatif et
changements les plus flagrant découle de cette l’inflammation ont également un effet négatif sur
amélioration de la neurogenèse est le déclin du la prolifération de cellules souches29,30. Il a été
nombre récepteur CMH de classe II, expression de clairement démontré que des facteurs circulants
la microglie. Notre hypothèse est que chez l’animal âgé influence le fonctionnement des
l’environnement local de l’animal âgé a des effets cellules souches. Les études utilisant la parabiose
régulateurs négatifs sur la prolifération des où la circulation de deux animaux avait été
cellules souches ; certains de ces effets connectée ont montré que l’environnement d’un
proviennent d’une activation de la microglie. rat âgé peut réduire la prolifération de cellules
L’idée que le vieillissement serait une souches chez un jeune animal, et, vice versa, la
maladie des cellules souches a gagné en circulation d’un jeune rat peut avoir un effet
popularité. De considérables preuves ont pointé le rajeunissant sur les cellules souches d’un vieux
fait que les cellules souches, présentes dans tout rat31. Ainsi, il est clair que des facteurs négatifs de
le corps, perdent de leur capacité à régénérer les régulation de la genèse des cellules souches sont
organes et les tissus. Par exemple, les cellules présents chez les animaux âgés. Notre hypothèse
souches hématopoïétiques de la moelle osseuse serait qu’un important régulateur négatif opérant
chez des souris âgées ont un potentiel de dans un cerveau âgé relèverait d’une
repopulation réduit une fois transplantées chez augmentation des cytokines pro-inflammatoires et
des souris ayant été irradiées23. Ces auteurs ont d’autres facteurs tels que la microglie. Dans cette
également noté que la régulation épigénétique étude, nous avons montré qu’une des manières
des voies de réponse à l’inflammation et au stress pour augmenter le fonctionnement des cellules
était associée au changement de fonctionnement souches chez les animaux âgés passerait par la
des cellules souches24. Une étude plus complémentation alimentaire. Le NT-020
approfondie a identifié le p53 comme un facteur (NutraStem) augmente la prolifération de cellules
critique dans lequel un dosage du gène p53 régule progénitrices neurales à la fois dans la ZSV et la
cette diminution du fonctionnement des cellules ZSG du gyrus denté. Il y a en simultané un
souches. Il est intéressant de remarquer que cet changement dans le nombre de microglies
effet au niveau de la moelle osseuse peut exprimant le CMH de classe 2, ce qui soutient
également être translaté au système nerveux notre hypothèse consistant à dire que l’un des
central (SNC) car il a été montré que les souris aspects du mécanisme de l’action de cette
mutantes surexprimant le gène p53 ont une manipulation alimentaire se fait via la microglie.
sénescence précoce, une diminution de la Le rôle des cellules progénitrices dans le
prolifération des cellules souches dans la ZSV et cerveau reste sujet à débat. Un des facteurs à
une diminution de l’apprentissage au cours d’une considérer est que les cellules progénitrices
tâche d’apprentissage olfactif25. semblent avoir un effet rajeunissant lorsqu’elles
Malheureusement, l’effet positif, résultant d’une sont utilisées à des fins thérapeutiques chez des
diminution du gène p53, sur la prolifération des animaux âgés ou dans des modèles de maladies.
cellules souches a l’effet contraire sur la Par exemple, lorsqu’une fraction mononucléaire
de cellule provenant du sang de cordon ombilical


est utilisée pour le traitement d’un AVC32, d’une cognitive grâce à ce genre d’approches
sclérose amyotrophique latérale (SLA)33, ou d’un thérapeutiques.
processus de vieillissement normal34, elle joue un En résumé, il y a un nombre considérable
rôle protecteur au niveau des neurones, réduit les d’indices qui s’accumulent pour dire que le
dommages liés aux AVC, réduit les symptômes vieillissement est une maladie des cellules souches
moteurs d’une SLA et améliore la neurogenèse et que l’un des facteurs qui influence le
dans le cerveau âgé. Des traitements, dans des fonctionnement des cellules souches au cours du
conditions similaires mais avec des fractions processus de vieillissement est un changement de
mononucléaires de cellules adultes matures n’ont l’environnement de ces cellules souches dans le
pas de telles propriétés thérapeutiques, suggérant corps âgés. Un des changements qui apparaît avec
qu’il y a quelque chose de différent avec des le vieillissement est l’augmentation des facteurs
cellules progénitrices immatures. Ainsi, le déclin circulants comme les cytokines, les chimiokines et
du nombre de cellules progénitrices avec l’âge les conditions locales des tissus. Cette
pourrait être un facteur important soulignant la augmentation provoque une augmentation des
réduction de l’aptitude du cerveau âgé à répondre facteurs pro-inflammatoires qui ont un effet
aux blessures et pourrait également souligner la négatif sur le fonctionnement de toutes les
probabilité d’apparition de maladies neuro- cellules, mais plus particulièrement sur les cellules
dégénératives. Les approches thérapeutiques qui progénitrices. De plus, il semblerait qu’il y ait
améliore le fonctionnement des cellules quelque chose de particulier à propos des cellules
progénitrices, comme celle décrite dans cette progénitrices qui a un effet rajeunissant sur
étude, peuvent avoir des effets à large spectre l’environnement âgé. Ainsi, en améliorant la
pour améliorer la santé du cerveau âgé et pas prolifération et le fonctionnement des cellules
seulement en augmentant le nombre de neurones progénitrices, comme ce qui a été fait avec le NT-
dans le gyrus denté et le bulbe olfactif, connu 020 (NutraStem), on exerce une influence positive
comme les cibles de la ZSG et la ZSV. Nous avons sur les niches de cellules souches et on peut avoir
démontré que le NT-020 (NutraStem) augmente la des effets bénéfiques sur les organes simplement
prolifération de cellules dans ces deux niches à en remplaçant les cellules endommagées, comme
cellules souches et entraine une réduction du cela a été démontré avec l’amélioration de la
nombre de rats subissant une déficience cognitive fonction cognitive.
liée à l’âge après 1 mois de traitement. A l’âge de
20 mois, les scores cognitifs sont très étalés et REMERCIEMENTS
environ 30 % des rats sont considérés comme Ce travail a été financé par des bourses du
ayant une fonction cognitive déficiente liée à National Institute of Health (NIH) PO1AG04418 et
l’âge22, et cela suggère que même les rats MH-070430 (P.C.B.) et l’US Veterans
appartenant à la tranche supérieure à la normale Administration Medical Research Service (P.C.B /)
pourrait bénéficier de certaines amélioration

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