Des chercheurs japonais ont développé des composés synthétiques de vitamine K trois fois plus efficaces que les versions naturelles pour favoriser la croissance des neurones. Ces analogues, combinés à l'acide rétinoïque, pourraient offrir de nouveaux traitements pour les maladies neurodégénératives comme Alzheimer. L'étude met en lumière leur capacité à franchir la barrière hémato-encéphalique et à activer des récepteurs cérébraux clés.
Les troubles neurodégénératifs tels que la maladie d'Alzheimer, de Parkinson et de Huntington provoquent une perte progressive de neurones, entraînant un déclin de la mémoire, une altération cognitive et des difficultés de mouvement. Les traitements actuels ne font que gérer les symptômes, soulignant le besoin de thérapies régénérant les cellules cérébrales.
Dans une étude publiée dans ACS Chemical Neuroscience, des scientifiques de l'Institut de Technologie Shibaura au Japon, dirigés par le professeur associé Yoshihisa Hirota et le professeur Yoshitomo Suhara, ont synthétisé 12 analogues hybrides de vitamine K. Ces composés lient la vitamine K à l'acide rétinoïque, un métabolite de la vitamine A qui aide à la différenciation neuronale, ainsi qu'à des chaînes latérales d'acide carboxylique ou d'ester méthylique.
Les analogues ont conservé les fonctions des deux molécules parentes, influençant la transcription génique via le récepteur des stéroïdes et des xénobiotiques (SXR) et le récepteur de l'acide rétinoïque (RAR). Des tests sur des cellules progénitrices neurales de souris ont montré qu'un hybride — désigné Novel VK, combinant l'acide rétinoïque avec une chaîne latérale d'ester méthylique — a induit une augmentation de trois fois de la différenciation neuronale par rapport aux contrôles et a surpassé la vitamine K naturelle. Cela a été mesuré par une expression élevée de la protéine associée aux microtubules 2 (Map2), un marqueur de la croissance neuronale.
Une analyse supplémentaire a révélé que la vitamine K favorise la différenciation via le récepteur de glutamate métabotropique 1 (mGluR1), impliqué dans la communication synaptique. Des simulations structurales ont confirmé la liaison plus forte de Novel VK au mGluR1. Dans les cellules et les souris, Novel VK s'est converti efficacement en ménaquinone 4 bioactive (MK-4), a franchi la barrière hémato-encéphalique et a atteint des niveaux plus élevés de MK-4 dans le cerveau que la vitamine K naturelle, avec une pharmacocinétique stable.
Le Dr Hirota a expliqué : « Les analogues de vitamine K nouvellement synthétisés ont démontré une puissance environ trois fois supérieure pour induire la différenciation de cellules progénitrices neurales en neurones par rapport à la vitamine K naturelle. Étant donné que la perte neuronale est une caractéristique des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer, ces analogues pourraient servir d'agents régénératifs aidant à reconstituer les neurones perdus et à restaurer la fonction cérébrale. »
Ce travail, soutenu par des fonds de la Fondation Mémorial Mishima Kaiun et des subventions de la Société japonaise pour la promotion de la science, suggère un potentiel pour des médicaments ralentissant la progression de la maladie. Le Dr Hirota a ajouté : « Notre recherche offre une approche potentiellement révolutionnaire pour le traitement des maladies neurodégénératives. Un médicament dérivé de la vitamine K qui ralentit la progression de la maladie d'Alzheimer ou améliore ses symptômes pourrait non seulement améliorer la qualité de vie des patients et de leurs familles, mais aussi réduire considérablement le fardeau social croissant des dépenses de santé et des soins de longue durée. »