L’étude de l’activité des gènes dans les tissus cérébraux des chiens a révélé qu’une grande partie des gènes (16 000 sur 20 000) sont actifs chez tous les animaux et qu’environ 3 500 ont été exprimés de manière différentielle entre les groupes d’âge, moins de 100 gènes étant actifs uniquement chez les chiens âgés, mais pas chez les jeunes. Cela indique que les changements génétiques associés au vieillissement concernent davantage la quantité que la qualité. Les gènes à activité altérée avaient des fonctions de régulation d’autres gènes, du développement neuronal, de l’activité et du système immunitaire. Certains gènes dotés de fonctions neurales importantes ont montré un schéma de changements similaire à celui des humains mais distinct des rongeurs.
L’intérêt pour les chiens en tant que modèles naturels du vieillissement humain a augmenté ces dernières années, ce qui a conduit à la mise en place d’initiatives de recherche à plusieurs niveaux, comme le Senior Family Dog Project en Hongrie, pour étudier le vieillissement canin. En outre, il existe un nombre croissant d’études précliniques impliquant des chiens de compagnie pour tester des médicaments qui ciblent la détérioration liée à l’âge ou des maladies avec des parallèles humains, avec des avantages médicaux possibles pour les humains et leurs animaux de compagnie.
Cependant, pour que ces études soient efficaces dans l’évaluation des effets des médicaments, la traduisibilité entre le chien et l’homme doit être assurée à tous les niveaux biologiques. Les mécanismes moléculaires à l’origine du vieillissement cérébral du chien et de la démence liée à l’âge sont à peine connus, ce qui peut entraver l’efficacité des études translationnelles.
« Le séquençage des molécules d’ARN dans un échantillon biologique est un outil puissant pour explorer les mécanismes de régulation génétique. Nous avons utilisé cette technique pour étudier le vieillissement neuronal des chiens », a déclaré Sára Sándor, généticienne à l’Université Eötvös Loránd (ELTE) et co-première auteur de l’étude publiée dans GéroScience.
L’équipe de recherche hongroise s’est appuyée sur des échantillons de cerveau de chiens de compagnie donnés à la Canine Brain and Tissue Bank de l’Université Eötvös Loránd.
Six chiens étaient âgés de 1 à 4 ans et sept de 14 à 17 ans, représentant huit races et races mixtes.
« Nous avons utilisé des analyses bioinformatiques pour rechercher des changements liés à l’âge dans les mécanismes génétiques », a déclaré Jonas David, bioinformaticien et co-premier auteur de l’étude. « Nous avons constaté que les deux groupes d’âge étaient clairement séparés en fonction de leur profil de séquençage moyen. »
Cela indiquait des changements robustes dans l’activité des gènes à mesure que les chiens vieillissaient, indépendamment de leur race. Un seul animal n’a pu rentrer dans aucun des deux groupes : un berger allemand de quatre ans. Comme ce chien était le plus âgé parmi les jeunes chiens et qu’il s’agit d’une grande race avec une espérance de vie relativement courte, il pourrait représenter un état intermédiaire entre les deux groupes d’âge.
Lors de l’analyse de gènes individuels, 80% des 20 000 gènes canins se sont avérés actifs chez chaque animal.
« Comme l’activation ou l’inactivation totale de gènes individuels était très rare, les changements génétiques associés au vieillissement sont plus une question de quantité que de qualité », a déclaré Eniko Kubinyi, chercheuse principale du Senior Family Dog Project et du « Momentum » Companion Animals Research Group à Département d’éthologie, Université Eötvös Loránd.
La moitié des gènes différentiellement exprimés ont montré une activité réduite chez les animaux plus âgés, l’autre moitié était plus active. Cela pourrait indiquer que les changements liés à l’âge dans la régulation de l’expression génique sont affinés et ne résultent pas seulement de la désintégration génomique. Les gènes dont l’activité est altérée régulent d’autres gènes, le développement neuronal et le système immunitaire. Plus important encore, certains gènes impliqués dans les fonctions neurales ont montré un schéma de changements similaire à celui des humains mais distinct des rongeurs.
Les résultats des chercheurs hongrois ont également montré que les biobanques sont une source fiable pour de telles enquêtes et cela peut également aider à réduire le besoin de modèles de chiens de laboratoire à long terme.
Sára Sándor et al, le séquençage de l’ARN Poly (A) révèle des différences liées à l’âge dans le cortex préfrontal des chiens, GéroScience (2022). DOI : 10.1007/s11357-022-00533-3
Fourni par l’Université Eötvös Loránd (ELTE)