Une maladie neurodégénérative qui pourrait être transmissible


Des blocs de protéines alpha-synucléine dans un cerveau atteint par l'ASM.

Des expériences sur les animaux montrent comment des prions, récemment découverts, peuvent provoquer une maladie neurodégénérative similaire au Parkinson, mais qui pourrait être transmissible.

Les prions à l’origine des maladies dégénérative

Les scientifiques prétendent avoir découvert un nouveau prion humain depuis les 50 dernières années. Les prions sont des protéines anormales qui se dupliquent en introduisant des anomalies dans d’autres protéines. Cette multiplication provoque des maladies. Dans ce cas, la maladie est une atrophie multisystématisée (AMS) qui est une maladie neurodégénérative similaire au Parkinson. L’étude, qui a été publié dans Proceedings of the National Academy of Sciences, conforte l’idée que de nombreuses maladies dégénératives sont provoquées par des prions.

Des chercheurs en 1960 menés par Carleton Gajdusek du NIH (National Institutes of Health) avaient transmis Kuru, une maladie rare neurodégénérative qui était présente en Nouvelle-Guinée, à des chimpanzés en injectant des échantillons dans les cerveaux. Ils avaient fait la même chose avec la maladie de Creutzfeldt Jakob (CJD), une forme rare de démence chez les humains. Mais il a fallu attendre 1982 pour que Stanley Prusiner utilise le terme prion (pour proteinaceous infectious particle) afin de décrire une protéine qui pourrait se propager de manière autonome.

Prusiner et ses collègues de l’université de Californie avaient montré ce processus dans une nouvelle classe de maladies appelé Encéphalopathie subaiguë spongiforme (pour décrire l’apparence spongieuse des cerveaux affectés). Cette nouvelle famille de maladies inclut la maladie de la vache folle. La même protéine, la PrP, est aussi responsable du Kuru qui se propageait par le cannibalisme qui était une variante du CJD. Ce dernier a touché 200 personnes après qu’ils aient consommé du boeuf infecté. L’idée qu’une protéine pouvait transmettre une maladie était radicale pour cette époque, mais elle a été acceptée au fil du temps et Prusiner a même obtenu le prix Nobel de médecine en 1997 pour la découverte du prion. Prusiner a longtemps maintenu que les prions étaient responsables de nombreuses autres maladies dégénératives, mais la communauté rechignait à accepter sa théorie.

La transmission de l’atrophie multisystématisée

En 2013, une équipe dans le laboratoire de Prusiner, incluant le neuroscientifique Kurt Giles, a essayé de transmettre la maladie de Parkinson à des souris. Cette souris a été modifiée génétiquement pour produire une protéine humaine appelée alpha-synucléine qui était impliquée dans la maladie de Parkinson. La transmission s’est faite à l’aide d’échantillons de cerveau prélevé de patients morts. L’équipe a échoué, mais pour comparer, elle avait aussi utilisé 2 échantillons de l’ASM sur des souris de contrôles et ces derniers sont tombés malades. Giles a déclaré que le groupe de contrôle a fonctionné. Nous avons obtenu d’autres échantillons et pour la nouvelle étude, l’équipe a obtenu 12 échantillons de ASM provenant de 3 banques de cerveau à Londres, Boston et Sydney.

Les résultats étaient les mêmes. Les souris, injectées avec ces échantillons, ont développé la maladie dans une période de 3,5 à 5 mois. Le , inséré dans la souris, avait une mutation qui était associée à une forme héréditaire de la maladie de Parkinson. Les chercheurs estiment que c’est ce mutant qui provoque l’anomalie de l’alpha-synucléine. Les souris avec 2 copies ont développé la maladie en même temps après 10 mois. Mais les souris avec une seule copie sont restées en bonne santé. L’injection sur les 2 souris, avec des échantillons du ASM, a provoqué une neurodégénération et la mort pour les 2 souris dans la même période.

On suppose que les prions alpha-synucléine, dans les échantillons du cerveau infecté par le ASM, se propagent en induisant des protéines alpha-synucléine humaines dans les souris. Ces protéines sont vulnérables aux anomalies et la progression de la mutation favorise l’apparition de blocs alpha-synucléine dans les cellules. Et les échantillons provenant de ces cerveaux ont aussi provoqué la maladie dans d’autres souris. L’échantillon provenant d’un cerveau sain ou celui qui était affecté par Parkinson ne possédait aucun de ces effets.

Un prion avec différentes souches

Les prions PrP possèdent différentes sources ce qui provoque différentes maladies. Les chercheurs pensent que c’est à cause de la forme alternative qui est possible par la protéine. Cette capacité lui donne des propriétés différentes. Et le même principe peut s’appliquer à d’autres types de prions. Des échantillons provenant de cerveaux de souris avec 2 copies du gène ont aussi provoqué la maladie lorsqu’on les a injectés dans d’autres souris. Mais la période était plus longue puisqu’il a fallu attendre 10 mois. Cette période est très différente comparé à ce que nous avons vu quand nous avons pu infecter les animaux de manière spontanée selon Giles. C’est une preuve qu’il y a 2 souches dans le prion. Le fait est que la maladie de Parkinson ne se transmet pas suggère que même si les prions alpha-synucléine sont impliqués dans Parkinson, leurs souches sont différentes par rapport à celle qui provoque l’ASM.

Un risque de transmission très faible

Affectant 3 personnes sur 100 000 sur 50 ans, l’ASM est plus rare que le Parkinson, mais plus fréquent que le CJD. Les symptômes de l’ASM incluent des handicaps dans le mouvement et l’équilibre ainsi que la perte de contrôle de la vessie et de la pression sanguine. La mort survient en 5 à 10 ans et il n’y a aucun traitement. L’ASM est souvent confondu avec le Parkinson à cause de 2 symptômes similaires pendant l’apparition de la maladie. Le Parkinson est parfois traité avec la neurochirurgie ce qui peut poser un problème. Bien qu’on ignore la résistance des prions ASM à la décontamination standard dans le milieu médical, on sait que ces mesures ne suppriment pas les prions PrP qui peuvent se transmettre via l’équipement de neurochirurgie. L’équipe recommande de prendre les mêmes précautions dans la recherche et la neurochirurgie que pour les patients souffrant de pathologie avec l’alpha-synucléine ou les cas de CJD.

Changer la définition du prion ?

De plus en plus de preuves supportent l’idée que de nombreuses maladies dégénératives partagent ce mécanisme principal de protéines qui se propagent de manière autonome et qui tuent les cellules. Des résultats similaires ont été rapportés pour la Bêta-amyloïde, la protéine qui s’accumule dans la maladie d’Alzheimer même si cela concerne l’augmentation des dommages plutôt que de la transmission. Je pense que le concept de Prusiner est valide, mais on doit être prudent sur l’appellation d’un prion selon Lary Walker, un neuroscientifique de l’Emory University. Ces autres maladies apparaissent spontanément dans le cerveau et elles ne sont pas infectieuses dans la définition standard du terme. Walker et ses collèges sont pour le changement de la définition par une proteinaceous nucleating particle. Mais le nombre de maladies provoqué par la transmission de prions est très faible chez les humains. La majorité est sporadique, ensuite on a le facteur génétique et en dernier, on a les infections. La grande différence est qu’elles ne sont pas équivalentes à l’Alzheimer, au Parkinson et à l’ASM chez les animaux et de plus, nous ne mangeons pas des humains.

L’équipe a aussi développé une méthode plus rapide pour tester la transmission. Elle utilise des cultures de cellules humaines qui contiennent le même gène mutant alpha-synucléine. Cette méthode a aussi montré la transmission de l’ASM, mais en l’espace de 4 jours plutôt que 4 mois. Et c’est un bond énorme pour les chercheurs qui tentent de trouver un traitement. Le fait d’avoir des cellules de test pour une maladie précise nous permet d’analyser rapidement leur propagation chez les patients selon Amanda Woerman qui est aussi dans le laboratoire de Prusiner. Cette chercheuse mène une autre étude qui se concentre sur les cellules humaines qui a été publié au début de ce mois. La compréhension de ce mécanisme unifié nous fournit une opportunité pour développer des interventions qui sont capables d’empêcher la progression de la maladie. Walker le confirme : Il faut que la communauté se concentre sur la bonne partie du problème. En vous focalisant sur la simplicité du mécanisme de la molécule, vous pouvez trouver un sens commun à de nombreuses maladies qui sont apparemment différentes.

 

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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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