L'inflammation entraîne des dommages au tau dans la maladie d'Alzheimer
Les scientifiques ont découvert un mécanisme d’inflammation qui semble jouer un rôle clé dans la formation des protéines tau toxiques qui caractérisent la maladie d’Alzheimer et d’autres maladies du cerveau.
La maladie d'Alzheimer est la cause la plus fréquente de démence chez les personnes âgées. D'autres formes comprennent la démence vasculaire, à corps de Lewy et frontotemporale (DFT).
Les estimations du National Institute of Aging, qui est l'un des National Institutes of Health (NIH), suggèrent que plus de 5,5 millions de personnes aux États-Unis sont atteintes de démence due à la maladie d'Alzheimer.
Le mécanisme nouvellement découvert implique un complexe protéique appelé inflammasome NLRP3.
Des recherches antérieures avaient déjà identifié le rôle vital de la grosse molécule dans le déclenchement des substances inflammatoires à partir de son emplacement dans les cellules immunitaires du cerveau.
Dans la nouvelle étude, des chercheurs du Centre allemand des maladies neurodégénératives (DZNE) et de l’Université de Bonn, tous deux en Allemagne, ont mené une enquête d’une équipe internationale sur l’inflammasome NLRP3 dans la maladie d’Alzheimer et la FTD.
Ils ont testé des échantillons de cerveau post-mortem de personnes avec et sans FTD. Ils ont également utilisé des cellules cérébrales cultivées et des souris présentant des caractéristiques cérébrales caractéristiques de la maladie d'Alzheimer et de la FTD.
Le chercheur principal était Michael T. Heneka, professeur à l'Université de Bonn et directeur de son département de maladies neurodégénératives et de gérontopsychiatrie.
Le professeur Heneka est également l'auteur principal d'un récent La nature article sur les nouvelles découvertes.
Dans ce document d’étude, lui et ses collègues décrivent comment la protéine tau se transforme sous l’influence des processus d’inflammation du système immunitaire du cerveau.
L'une des fonctions des protéines tau dans un cerveau sain est d'aider à stabiliser le squelette de la cellule nerveuse ou du neurone.
Cependant, dans la maladie d'Alzheimer et la FTD, les protéines tau subissent des changements chimiques qui les font se détacher du squelette cellulaire et se collent les unes aux autres à la place. Sans stabilité mécanique, la cellule finit par périr.
Hyperphosphorylation
Ce qui fait que les protéines tau se détachent des échafaudages cellulaires et se collent les unes aux autres est un processus appelé hyperphosphorylation qui modifie la composition chimique et le comportement des molécules protéiques.
La phosphorylation est un régulateur clé de l'activité des protéines dans les cellules. Il implique l'ajout et l'élimination de groupes phosphate (PO4) sur la molécule de protéine.
L'hyperphosphorylation signifie que la molécule de protéine est saturée avec des groupes phosphate (PO4) ajoutés. Dans cet état, la protéine peut se comporter d'une manière très différente de la normale.
Les nouvelles découvertes révèlent que l'inflammasome NLRP3 déclenche les enzymes qui saturent les protéines tau avec du phosphate dans la mesure où elles se détachent du squelette cellulaire et se forment en amas.
«Il semble que les processus inflammatoires médiés par l'inflammasome sont d'une importance capitale pour la plupart, sinon la totalité, des maladies neurodégénératives avec pathologie tau», explique le professeur Heneka.
L’équipe suggère que le mécanisme est particulièrement pertinent pour la maladie d’Alzheimer. Il existe deux caractéristiques distinctives dans la maladie d’Alzheimer: des plaques toxiques de protéine bêta-amyloïde qui se forment entre les cellules cérébrales et des enchevêtrements de protéines tau agglomérées qui se forment à l’intérieur des cellules.
En outre, les plaques bêta-amyloïdes commencent à se former au cours des premiers stades de la maladie d'Alzheimer, avant que les protéines tau ne commencent à s'agglutiner.
Des travaux antérieurs de certains membres de l'équipe avaient déjà impliqué l'inflammasome NLRP3 en tant que promoteur de l'accumulation de bêta-amyloïdes.
Lien manquant entre bêta-amyloïde et tau
La réunion des deux ensembles de résultats révèle que l'inflammasome NLRP3 est un facteur commun dans la formation de plaques bêta-amyloïdes et d'enchevêtrements tau.
«Nos résultats soutiennent l’hypothèse de la cascade amyloïde pour le développement de la maladie d’Alzheimer», explique le professeur Heneka.
«Selon cette hypothèse», poursuit-il, «les dépôts de [bêta-amyloïde] conduisent finalement au développement d'une pathologie tau et donc à la mort cellulaire.»
Il suggère que l'inflammasome est le «chaînon manquant décisif» qui relie les processus pathologiques de la bêta-amyloïde et de la tau. «Ça passe le relais, pour ainsi dire», remarque-t-il.
L’équipe envisage ces découvertes conduisant à de nouvelles façons de traiter la maladie d’Alzheimer et la FTD en ciblant le processus de transformation du tau.
Le professeur Heneka estime qu'il devrait être possible de développer des médicaments ciblant la pathologie tau en modifiant la réponse immunitaire.
«Avec le développement de la pathologie tau, les capacités mentales diminuent de plus en plus. Par conséquent, si la pathologie de la tau pouvait être contenue, ce serait une étape importante vers une meilleure thérapie.
Prof. Michael T. Heneka
