La glucosamine pour la santé cérébrale?

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Glucosamine and Its Analogues as Modulators of Amyloid-β Toxicity
Ana R Araújo ACS Med Chem Lett . 2021 Mar 24;12(4):548-554.

In Alzheimer's disease (AD), amyloid-β (Aβ) oligomers are considered key mediators of synaptic dysfunction and cognitive impairment. These unstable intermediate Aβ species can interfere with different cellular organelles, leading to neuronal cell death, through the formation of Ca2+-permeable membrane pores, impairment in the levels of acetylcholine neurotransmitters, increased insulin resistance, promotion of pro-inflammatory cascades, among others. Based on a series of evidences that indicate the key role of glycosaminoglycans (GAGs) in amyloid plaque formation, we evaluated the capacity of four monosaccharides, i.e., glucosamine (GlcN), N-acetyl glucosamine (GlcNAc), glucosamine-6-sulfate (GlcN6S), and glucosamine-6-phosphate (GlcN6P), to reduce the Aβ-mediated pathological hallmarks. The tested monosaccharides, in particular, GlcN6S and GlcN6P, were able to interact with Aβ aggregates, reducing neuronal cell death, Aβ-mediated damage to the cellular membrane, acetylcholinesterase activity, insulin resistance, and pro-inflammation levels.

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Glucosamine et ses analogues comme modulateurs de la toxicité amyloïde-β
Ana R Araújo ACS Med Chem Lett. 24 mars 2021; 12 (4): 548-554.

Dans la maladie d'Alzheimer (MA), les oligomères amyloïdes-β (Aβ) sont considérés comme des médiateurs clés du dysfonctionnement synaptique et des troubles cognitifs. Ces espèces Aβ intermédiaires instables peuvent interférer avec différents organites cellulaires, conduisant à la mort des cellules neuronales, par la formation de pores membranaires perméables au Ca2 +, une altération des niveaux de neurotransmetteurs de l'acétylcholine, une résistance accrue à l'insuline, la promotion de cascades pro-inflammatoires, entre autres. Sur la base d'une série de preuves indiquant le rôle clé des glycosaminoglycanes (GAG) dans la formation de plaques amyloïdes, nous avons évalué la capacité de quatre monosaccharides, à savoir, la glucosamine (GlcN), la N-acétyl glucosamine (GlcNAc), la glucosamine-6-sulfate ( GlcN6S) et glucosamine-6-phosphate (GlcN6P), pour réduire les signes pathologiques médiés par l'Aβ. Les monosaccharides testés, en particulier GlcN6S et GlcN6P, ont pu interagir avec les agrégats Aβ, réduisant la mort des cellules neuronales, les dommages à médiation Aβ de la membrane cellulaire, l'activité de l'acétylcholinestérase, la résistance à l'insuline et les niveaux de pro-inflammation.

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Habitual glucosamine use, APOE genotypes, and risk of incident cause-specific dementia in the older population
Chun Zhou Alzheimers Res Ther. 2023 Sep 9;15(1):152.

Background: The relationship of glucosamine use with incident dementia in the older population remains uncertain. We aimed to evaluate the longitudinal association between habitual glucosamine supplement and the risk of cause-specific dementia and examine the possible effect modifiers on this association.

Methods: The study included 214,945 participants over the age of 60 who had available information on glucosamine use and did not have dementia at baseline in the UK Biobank. The APOE genotypes were determined by a combination variant of rs429358 and rs7412. The primary outcome was incident vascular dementia, incident Alzheimer's disease, and incident frontotemporal dementia, respectively.

Results: Over a median follow-up duration of 12 years, 1039, 1774, and 122 participants developed vascular dementia, Alzheimer's disease, and frontotemporal dementia, respectively. Overall, habitual glucosamine use was significantly associated with a lower risk of incident vascular dementia (adjusted HR, 0.82; 95%CI, 0.70-0.96), but not significantly associated with incident Alzheimer's disease (adjusted HR, 1.02; 95%CI, 0.92-1.14) and incident frontotemporal dementia (adjusted HR, 0.95; 95%CI, 0.63-1.43). Moreover, the inverse association between habitual glucosamine use and incident vascular dementia was more pronounced in participants with concomitant supplement of calcium (P-interaction = 0.011), and those without concomitant supplement of zinc (P-interaction = 0.018). However, APOE ε4 dosage and baseline cognitive function did not significantly modify the relationships of glucosamine use with incident vascular dementia or Alzheimer's disease (All P-interactions > 0.05).

Conclusions: Regardless of APOE genotypes and baseline cognitive function, habitual glucosamine use was significantly inversely associated with incident vascular dementia in the older population.

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Utilisation habituelle de glucosamine, génotypes APOE et risque de démence incidente spécifique à la cause dans la population âgée
Chun Zhou Alzheimers Res Ther. 2023 9 septembre ;15(1) :152.

Contexte : La relation entre l'utilisation de glucosamine et la démence incidente dans la population âgée reste incertaine. Nous avons cherché à évaluer l'association longitudinale entre la supplémentation habituelle en glucosamine et le risque de démence spécifique à la cause et à examiner les modificateurs d'effet possibles sur cette association.

Méthodes : L'étude a porté sur 214 945 participants de plus de 60 ans qui disposaient d'informations disponibles sur l'utilisation de glucosamine et qui n'étaient pas atteints de démence au départ dans la UK Biobank. Les génotypes APOE ont été déterminés par une variante combinée de rs429358 et rs7412. Le critère d'évaluation principal était respectivement la démence vasculaire incidente, la maladie d'Alzheimer incidente et la démence frontotemporale incidente.

Résultats : Sur une durée médiane de suivi de 12 ans, 1039, 1774 et 122 participants ont développé respectivement une démence vasculaire, une maladie d'Alzheimer et une démence frontotemporale. Dans l'ensemble, l'utilisation habituelle de glucosamine était significativement associée à un risque plus faible de démence vasculaire incidente (HR ajusté, 0,82 ; IC à 95 %, 0,70-0,96), mais pas significativement associée à une maladie d'Alzheimer incidente (HR ajusté, 1,02 ; IC à 95 %, 0,92-1,14) et à une démence frontotemporale incidente (HR ajusté, 0,95 ; IC à 95 %, 0,63-1,43). De plus, l'association inverse entre l'utilisation habituelle de glucosamine et la démence vasculaire incidente était plus prononcée chez les participants ayant reçu un supplément concomitant de calcium (interaction P = 0,011) et chez ceux n'ayant pas reçu de supplément concomitant de zinc (interaction P = 0,018). Cependant, le dosage de l'APOE ε4 et la fonction cognitive initiale n'ont pas modifié de manière significative les relations entre l'utilisation de glucosamine et la démence vasculaire incidente ou la maladie d'Alzheimer (toutes les interactions P > 0,05).

Conclusions : Quels que soient les génotypes de l'APOE et la fonction cognitive initiale, l'utilisation habituelle de glucosamine était significativement inversement associée à la démence vasculaire incidente dans la population âgée.

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Glucosamine Enhancement of Learning and Memory Functions by Promoting Fibroblast Growth Factor 21 Production
Yu-Ming Chao Int J Mol Sci. 2024 Apr 10;25(8):4211.

Fibroblast growth factor 21 (FGF21) plays a crucial role in metabolism and brain function. Glucosamine (GLN) has been recognized for its diverse beneficial effects. This study aimed to elucidate the modulation of FGF21 production by GLN and its impact on learning and memory functions. Using both in vivo and in vitro models, we investigated the effects of GLN on mice fed with a normal diet or high-fat diet and on mouse HT22 hippocampal cells, STHdhQ7/Q7 striatal cells, and rat primary cortical neurons challenged with GLN. Our results indicated that GLN promotes learning and memory functions in mice and upregulates FGF21 expression in the hippocampus, cortex, and striatum, as well as in HT22 cells, STHdhQ7/Q7 cells, and cortical neurons. In animals receiving GLN together with an FGF21 receptor FGFR1 inhibitor (PD173074), the GLN-enhanced learning and memory functions and induction of FGF21 production in the hippocampus were significantly attenuated. While exploring the underlying molecular mechanisms, the potential involvement of NF-κB, Akt, p38, JNK, PKA, and PPARα in HT22 and NF-κB, Akt, p38, and PPARα in STHdhQ7/Q7 were noted; GLN was able to mediate the activation of p65, Akt, p38, and CREB in HT22 and p65, Akt, and p38 in STHdhQ7/Q7 cells. Our accumulated findings suggest that GLN may increase learning and memory functions by inducing FGF21 production in the brain. This induction appears to be mediated, at least in part, through GLN's activation of the NF-κB, Akt, p38, and PKA/CREB pathways.

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Amélioration des fonctions d'apprentissage et de mémoire par la glucosamine en favorisant la production du facteur de croissance des fibroblastes 21
Yu-Ming Chao Int J Mol Sci. 10 avril 2024 ;25(8) : 4211.

Le facteur de croissance des fibroblastes 21 (FGF21) joue un rôle crucial dans le métabolisme et la fonction cérébrale. La glucosamine (GLN) a été reconnue pour ses divers effets bénéfiques. Cette étude visait à élucider la modulation de la production de FGF21 par la GLN et son impact sur les fonctions d'apprentissage et de mémoire. En utilisant des modèles in vivo et in vitro, nous avons étudié les effets de la GLN sur des souris nourries avec un régime alimentaire normal ou riche en graisses et sur des cellules hippocampiques HT22 de souris, des cellules striatales STHdhQ7/Q7 et des neurones corticaux primaires de rat soumis à la GLN. Français Nos résultats ont indiqué que le GLN favorise les fonctions d'apprentissage et de mémoire chez la souris et régule à la hausse l'expression de FGF21 dans l'hippocampe, le cortex et le striatum, ainsi que dans les cellules HT22, les cellules STHdhQ7/Q7 et les neurones corticaux. Chez les animaux recevant du GLN avec un inhibiteur du récepteur FGF21 FGFR1 (PD173074), les fonctions d'apprentissage et de mémoire améliorées par le GLN et l'induction de la production de FGF21 dans l'hippocampe ont été significativement atténuées. Lors de l'exploration des mécanismes moléculaires sous-jacents, l'implication potentielle de NF-κB, Akt, p38, JNK, PKA et PPARα dans HT22 et de NF-κB, Akt, p38 et PPARα dans STHdhQ7/Q7 a été notée ; Le GLN a pu favoriser l'activation de p65, Akt, p38 et CREB dans les cellules HT22 et de p65, Akt et p38 dans les cellules STHdhQ7/Q7. Nos résultats accumulés suggèrent que le GLN peut augmenter les fonctions d'apprentissage et de mémoire en induisant la production de FGF21 dans le cerveau. Cette induction semble être médiée, au moins en partie, par l'activation par le GLN des voies NF-κB, Akt, p38 et PKA/CREB.