Des neuroscientifiques identifient des cellules particulièrement vulnérables à la maladie d’Alzheimer


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    La neurodégénérescence, ou la perte progressive de la fonction neuronale, est l’une des principales caractéristiques de la maladie d’Alzheimer. Cependant, cela n’affecte pas toutes les parties du cerveau de la même manière.

    L’une des premières régions cérébrales à présenter une neurodégénérescence dans la maladie d’Alzheimer est une partie de l’hypothalamus appelée corps mammillaire. Dans une nouvelle étude, des chercheurs du MIT ont identifié un sous-ensemble de neurones de ce corps qui sont les plus sensibles à la neurodégénérescence et à l’hyperactivité. Ils ont également constaté que ces dommages entraînent des troubles de la mémoire.

    Les résultats suggèrent que cette région pourrait contribuer à certains des premiers symptômes de la maladie d’Alzheimer, ce qui en fait une bonne cible pour de nouveaux médicaments potentiels pour traiter la maladie, selon les chercheurs.

    “Il est fascinant que seuls les neurones du corps mammillaire latéral, et non ceux du corps mammillaire médial, deviennent hyperactifs et subissent une neurodégénérescence dans la maladie d’Alzheimer”, déclare Li-Huei Tsai, directeur du Picower Institute for Learning and Memory du MIT et auteur principal de l’étude.

    Dans une étude sur des souris, les chercheurs ont montré qu’ils pouvaient inverser les troubles de la mémoire causés par l’hyperactivité et la neurodégénérescence des neurones du corps mammillaire en les traitant avec un médicament qui est maintenant utilisé pour traiter l’épilepsie.

    L’ancien post-doctorant du MIT Wen-Chin (Brian) Huang et les étudiants diplômés du MIT Zhuyu (Verna) Peng et Mitchell Murdock sont les principaux auteurs de l’article, qui paraît aujourd’hui dans Science médecine translationnelle.

    Prédisposé à la dégénérescence

    Au fur et à mesure que la maladie d’Alzheimer progresse, la neurodégénérescence s’accompagne de l’accumulation de plaques bêta-amyloïdes et de protéines Tau mal repliées, qui forment des enchevêtrements dans le cerveau. Une question qui reste en suspens est de savoir si cette neurodégénérescence frappe sans discernement, ou si certains types de neurones sont plus sensibles.

    “Si nous pouvions identifier les propriétés moléculaires spécifiques des classes de neurones prédisposés au dysfonctionnement et à la dégénérescence, nous aurions une meilleure compréhension de la neurodégénérescence”, déclare Murdock. “C’est cliniquement important car nous pourrions trouver des moyens de cibler thérapeutiquement ces populations vulnérables et potentiellement retarder l’apparition du déclin cognitif.”

    Dans une étude de 2019 utilisant un modèle murin de la maladie d’Alzheimer, Tsai, Huang et d’autres ont découvert que les corps mammillaires – une paire de structures trouvées sur la face inférieure gauche et droite de l’hypothalamus – avaient la plus forte densité de bêta-amyloïde. Ces corps sont connus pour être impliqués dans la mémoire, mais leur rôle exact dans la mémoire normale et dans la maladie d’Alzheimer est inconnu.

    Pour en savoir plus sur la fonction du corps mammillaire, les chercheurs ont utilisé le séquençage d’ARN unicellulaire, qui peut révéler les gènes actifs dans différents types de cellules dans un échantillon de tissu. Grâce à cette approche, les chercheurs ont identifié deux grandes populations de neurones : l’une dans le corps mammillaire médial et l’autre dans le corps mammillaire latéral. Dans les neurones latéraux, les gènes liés à l’activité synaptique étaient très fortement exprimés, et les chercheurs ont également découvert que ces neurones avaient des taux de pointe plus élevés que les neurones du corps mammillaire médian.

    Sur la base de ces différences, les chercheurs se sont demandé si les neurones latéraux pourraient être plus sensibles à la maladie d’Alzheimer. Pour explorer cette question, ils ont étudié un modèle de souris avec cinq mutations génétiques liées à l’apparition précoce de la maladie d’Alzheimer chez l’homme. Les chercheurs ont découvert que ces souris montraient beaucoup plus d’hyperactivité dans les neurones du corps mammillaire latéral que les souris en bonne santé. Cependant, les neurones du corps mammillaire médial chez des souris saines et le modèle d’Alzheimer n’ont pas montré de telles différences.

    Les chercheurs ont découvert que cette hyperactivité est apparue très tôt – vers l’âge de deux mois (l’équivalent d’un jeune adulte humain), avant que les plaques amyloïdes ne commencent à se développer. Les neurones latéraux sont devenus encore plus hyperactifs à mesure que les souris vieillissaient, et ces neurones étaient également plus sensibles à la neurodégénérescence que les neurones médiaux.

    “Nous pensons que l’hyperactivité est liée à un dysfonctionnement des circuits de la mémoire et est également liée à une progression cellulaire qui pourrait conduire à la mort neuronale”, explique Murdock.

    Le modèle de souris Alzheimer a montré des déficiences dans la formation de nouveaux souvenirs, mais lorsque les chercheurs ont traité les souris avec un médicament qui réduit l’hyperactivité neuronale, leurs performances sur les tâches de mémoire ont été considérablement améliorées. Ce médicament, connu sous le nom de lévétiracétam, est utilisé pour traiter les crises d’épilepsie et fait également l’objet d’essais cliniques pour traiter l’activité épileptiforme – l’hyperexcitabilité dans le cortex, qui augmente le risque de crises – chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer.

    Comparer les souris et les humains

    Les chercheurs ont également étudié les tissus cérébraux humains du projet ROSMAP (Religious Orders Study/Memory and Aging Project), une étude longitudinale qui a suivi la mémoire, la motricité et d’autres problèmes liés à l’âge chez les personnes âgées depuis 1994. de tissus mammillaires de personnes atteintes ou non de la maladie d’Alzheimer, les chercheurs ont découvert deux amas de neurones correspondant aux neurones latéraux et médiaux du corps mammillaire qu’ils ont trouvés chez la souris.

    Semblables aux études sur la souris, les chercheurs ont également trouvé des signatures d’hyperactivité dans les corps mammillaires latéraux à partir d’échantillons de tissus de la maladie d’Alzheimer, y compris la surexpression de gènes qui codent pour les canaux potassiques et sodiques. Dans ces échantillons, ils ont également trouvé des niveaux plus élevés de neurodégénérescence dans le groupe de neurones latéral, par rapport au groupe médial.

    D’autres études sur des patients atteints de la maladie d’Alzheimer ont mis en évidence une perte de volume du corps mammillaire au début de la maladie, ainsi qu’un dépôt de plaques et une structure synaptique altérée. Toutes ces découvertes suggèrent que le corps mammillaire pourrait constituer une bonne cible pour des médicaments potentiels susceptibles de ralentir la progression de la maladie d’Alzheimer, selon les chercheurs.

    Le laboratoire de Tsai travaille maintenant à mieux définir comment les neurones latéraux du corps mammillaire sont connectés à d’autres parties du cerveau, pour comprendre comment il forme les circuits de la mémoire. Les chercheurs espèrent également en savoir plus sur les propriétés des neurones latéraux du corps mammillaire qui les rendent plus vulnérables à la neurodégénérescence et au dépôt amyloïde.

    La recherche a été financée par la Fondation JBP, la Fondation de la famille Ludwig et les National Institutes of Health des États-Unis.

    Houssen Moshinaly

    Rédacteur en chef d'Actualité Houssenia Writing. Rédacteur web depuis 2009.

    Blogueur et essayiste, j'ai écrit 9 livres sur différents sujets comme la corruption en science, les singularités technologiques ou encore des fictions. Je propose aujourd'hui des analyses politiques et géopolitiques sur le nouveau monde qui arrive. J'ai une formation de rédaction web et une longue carrière de prolétaire.

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