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Posté par Adrien le Mercredi 13/06/2018 à 01:00
Maladie d'Alzheimer: comment les agrégats amyloïdes altèrent le fonctionnement des neurones
L'accumulation de peptides amyloïdes sous forme de plaques dans le cerveau est l'un des principaux marqueurs de la maladie d'Alzheimer. Si les effets délétères des agrégats de peptide amyloïdes sont établis, leur mécanisme d'action dans les cellules cérébrales restait mal défini. Des chercheurs du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) et de l'université de Bordeaux (Cette page est consacrée au PRES Université de Bordeaux. Pour les pages sur les universités, voir Université Bordeaux I, Université Bordeaux II,...) viennent de mettre en évidence qu'ils altèrent le fonctionnement normal des connections entre neurones en interagissant avec une enzyme (Une enzyme est une molécule (protéine ou ARN dans le cas des ribozymes) permettant d'abaisser l'énergie d'activation d'une réaction et d'accélérer jusqu'à des millions de...) clé de la plasticité synaptique. Ces résultats seront publiés le 12 juin 2018 dans la revue Cell Reports.


Mesure de l'activité de l'enzyme CaMKII déclenchée par application d'agrégats du peptide amyloïde dans des neurones d'hippocampe de rat (Le mot « rat » désigne en français, dans le langage vernaculaire certains mammifères rongeurs, le plus souvent du genre Rattus ou au moins de la famille...) en culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :). Image de gauche: niveau de base l'activité de CaMKII. Image de droite: activation (Activation peut faire référence à :) de CaMKII par le peptide amyloïde.
© Patricio Opazo/Daniel Choquet/IINS

Touchant près d'un million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui précède un million un...) de Français, la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) d'Alzheimer est caractérisée par une altération précoce des facultés cognitives des patients suivie d'une dégénérescence neuronale dans les stades plus tardifs. Trois types de lésions cérébrales caractérisent la maladie: la perte neuronale, la dégénérescence fibrillaire et l'accumulation de peptides amyloïdes qui forment les plaques amyloïdes. L'implication respective de ces différents éléments dans le développement des symptômes de la maladie reste à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit...) mal connu.

Les chercheurs savaient par exemple que le peptide amyloïde perturbe les synapses, les zones de contact et de communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine (télécommunications, nouvelles...) chimique entre neurones, mais ignoraient comment, jusqu'aux travaux menés par les équipes de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) interdisciplinaire (Un travail interdisciplinaire intègre des concepts provenant de différentes disciplines.) de neurosciences (Les neurosciences correspondent à l'ensemble de toutes les disciplines biologiques et médicales qui étudient tous les aspects, tant normaux que...) (CNRS/université de Bordeaux). Celles-ci ont découvert le mécanisme moléculaire liant (Un liant est un produit liquide qui agglomère des particules solides sous forme de poudre. Dans le domaine de la peinture, il permet au pigment d'une...) les agrégats amyloïdes aux déficits de fonctionnement des synapses observés dans des modèles animaux de la maladie d'Alzheimer: ces dépôts de peptides interagissent avec une enzyme clé de l'équilibre synaptique, ce qui empêche sa mobilisation normale.


Dendrite de neurone (Un neurone, ou cellule nerveuse, est une cellule excitable constituant l'unité fonctionnelle de base du système nerveux. Le terme de « neurone » fut introduit dans le vocabulaire médical...) d'hippocampe de rat en culture primaire exprimant une protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. En...) fluorescente soluble (gauche) et trajectoires correspondantes du mouvement de récepteurs du glutamate à sa surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa...) mesurée par suivi de molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui...) individuelle (droite)
© Patricio Opazo/Daniel Choquet/IINS

Cette molécule, appelée CamKII, orchestre habituellement la plasticité synaptique, un phénomène d'adaptabilité des neurones leur permettant de renforcer la réponse aux signaux qu'ils échangent. Les ensembles de neurones qui codent pour une information à mémoriser sont connectés par des synapses, qui sont elles-mêmes sous contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de mécanismes de plasticité synaptique. Quand la connexion entre deux neurones doit être renforcée pour mémoriser une information, par exemple lors d'une stimulation (Une stimulation est un événement physique ou chimique qui active une ou plusieurs cellules réceptrices de l'organisme. La cellule traduit la stimulation par un...) intense, CamKII s'active et entraîne une cascade de réactions renforçant les capacités de transmission des messages entre ces neurones. La plasticité synaptique est au c?ur de la mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.) et de l'apprentissage (L’apprentissage est l'acquisition de savoir-faire, c'est-à-dire le processus d’acquisition de pratiques, de connaissances, compétences, d'attitudes ou de valeurs culturelles, par...). Les peptides amyloïdes empêchent CamKII de participer au processus de plasticité synaptique et ce blocage entraîne à terme la disparition de la synapse. Cette découverte pourrait trouver son application dans les phases précoces de la maladie d'Alzheimer où sont observées les premiers déficits cognitifs, qui pourraient être liés à un tel dysfonctionnement des synapses.

L'objectif maintenant pour les chercheurs est de poursuivre l'étude de l'effet des agrégats amyloïdes en essayant en particulier d'empêcher leur interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) avec CamKII et la perte des synapses observées au cours de la maladie.

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Source: CNRS