Selon l’Organisation mondiale de la santé, 35 millions de personnes vivent actuellement avec la maladie d’Alzheimer. D’ici 2050, ce chiffre sera multiplié par trois. Pour développer une thérapie efficace visant à lutter contre cette pathologie neurodégénérative, les chercheurs doivent mieux comprendre ses mécanismes cellulaires et biochimiques. Récemment, des chercheurs américains ont montré que la piste exclusive des plaques amyloïdes devait être remise en question et que le cholestérol aurait également un rôle clef dans la maladie.
La théorie des plaques d’amyloïdes dans le cerveau
Il y a plus de 100 ans, Alois Alzheimer, psychiatre et neuropathologiste allemand, découvrait la présence de plaques séniles dans le cerveau d’un patient atteint d’une neurodégénérescence qui sera qualifiée, par la suite, de maladie d’Alzheimer. Plus tard, les nouvelles techniques de laboratoire permettront d’identifier que ces plaques ou dépôts sont constitués d’une protéine précurseur de l’amyloïde.
À savoir ! Le peptide bêta-amyloïde est une petite protéine présente de manière naturelle dans le cerveau, mais aussi, dans la circulation sanguine. Il est montré que sa présence baisse la fluidité de la communication entre certains neurones au niveau de leur point de jonction, appelé synapse. Au cours de la maladie d’Alzheimer, cette petite protéine va s’accumuler à l’extérieur des neurones et former des amas, toxiques pour les cellules nerveuses, appelées plaques amyloïdes ou plaques séniles. La présence de ces plaques additionnées de la présence de la protéine Tau phosphorylée aboutirait à la dégénérescence des neurones chez le malade.
Depuis cette découverte, la protéine bêta-amyloïde a fait l’objet de nombreuses études en raison de son association avec la maladie d’Alzheimer.
Cependant, sa distribution et ses fonctions ne sont pas encore totalement élucidées.
Partant de ce constat, les chercheurs de l’Institut du cerveau de l’université atlantique de Floride et de l’université Vanderbilt de Nashville se sont interrogés sur le rôle prépondérant donné à cette protéine précurseur de l’amyloïde.
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Des incohérences qui posent questions
Dans la forme héréditaire de la maladie d’Alzheimer (MA), autrement dit la forme génétique touchant 1% de l’ensemble des malades, les chercheurs ont observé des mutations dans la protéine précurseur de l’amyloïde seulement dans de rares cas.
À savoir ! Trois gènes familiaux de la maladie d’Alzheimer, situés sur trois chromosomes différents, ont été découverts à ce jour : les gènes PSEN1, PSEN2 et APP. Pour la forme sporadique de la maladie, les chercheurs ont découvert plus de 30 gènes de prédisposition, dont l’APOE4 qui aurait un impact très significatif.
Dans la forme sporadique de la MA, plus courante et se déclenchant à un stade plus tardif, le facteur de risque génétique le plus élevé est une protéine qui intervient dans le transport du cholestérol (l’apolipoprotéine E) et non cette protéine précurseur de l’amyloïde.
À savoir ! L’allèle 4 du gène APOE (APOE4) code pour l’apolipoprotéine E. L’importance de ce facteur de risque est connue : 10 % des porteurs d’un allèle APOE4 ayant atteint l’âge de 75 ans auront développé une MA et 33% des porteurs homozygotes APOE4/E4 ayant atteint l’âge de 75 ans auront développé une MA.
Enfin, une autre incohérence est à souligner selon l’équipe de l’université de Floride : divers essais cliniques visant à traiter la MA en réduisant la formation de plaques amyloïdes ont échoué ou n’ont pas apporté de résultats probants.
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Des liens étroits entre la protéine amyloïde et le cholestérol des membranes cellulaires
Dans leur étude, publiée dans la revue Neurobiology of Disease, les scientifiques ont suivi la localisation et la mobilité de la protéine amyloïde à l’aide d’une imagerie quantitative très perfectionnée utilisant la fluorescence.
En modifiant génétiquement les contacts entre le cholestérol et la protéine amyloïde, ils ont découvert que cela perturbait le trafic de la protéine et la distribution du cholestérol à la surface des neurones. Les neurones présentaient des signes précoces de neurodégénérescence comme des synapses (zone de communication entre les neurones) gonflées et des axones (fibre nerveuse) fragmentés.
Finalement, ils montrent avec ces travaux qu’il existe une collaboration entre la protéine précurseur de l’amyloïde et le cholestérol inclus dans les membranes des synapses. La neurodégénérescence ne serait pas causée exclusivement par un dépôt de plaques amyloïdes, mais aussi par une dérégulation de la fonction du cholestérol qui joue un rôle clef dans la communication des neurones et donc dans les processus de mémoire et d’apprentissage.
D’autres travaux, in vitro et in vivo, sur le modèle animal de la maladie sont nécessaires pour confirmer cette piste du cholestérol.
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Julie P., Journaliste scientifique
– Reciprocal modulation between amyloid precursor protein and synaptic membrane cholesterol revealed by live cell imaging. Neurobiology of Disease. Claire E. DelBove et al. Consulté le 30 avril.
