La maladie d’Alzheimer se caractérise par l’accumulation d’une protéine toxique appelée Tau, qui endommage les cellules cérébrales et entraîne éventuellement la mort. À mesure que cette protéine nocive migre vers de nouvelles parties du cerveau, la maladie progresse, entraînant une perte de mémoire et un déclin cognitif.
Les chercheurs ont découvert un acteur inattendu dans le processus. Dans leur étude sur des souris, ils ont découvert qu’une protéine cérébrale appelée Arc, qui aide les neurones à communiquer, aide la protéine tau toxique à se propager des cellules cérébrales malades aux cellules saines.
Cette découverte indique une nouvelle stratégie pour ralentir la maladie d’Alzheimer. Au lieu d’essayer de détruire complètement la protéine Tau, les futurs traitements pourraient l’empêcher d’atteindre les cellules cérébrales saines.
“Nous sommes ravis de trouver une nouvelle façon d’arrêter la progression de la maladie d’Alzheimer”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Jason Shepherd, professeur de neurobiologie à l’Université de santé de l’Utah.
Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue Es.
Comment l’Arc aide-t-il lors des voyages toxiques de Tau ?
Pour étudier comment la maladie d’Alzheimer se propage, les chercheurs ont comparé des modèles murins de la maladie avec et sans la protéine Arc. Leurs expériences ont montré qu’Arc est essentiel au transport de Tau toxique entre les neurones.
Dans des conditions normales, Arc joue un rôle important dans le fonctionnement cérébral. Les protéines sont contenues dans de petits sacs liés à la membrane appelés vésicules extracellulaires (VE), qui se déplacent d’un neurone à l’autre et transportent des signaux cellulaires importants.
Les scientifiques ont découvert que le tau toxique peut utiliser ce système de communication naturel. En adhérant aux arcs de ces vésicules microscopiques, Tau peut migrer des neurones malsains vers des neurones sains, perpétuant ainsi la propagation de la maladie.
Tau rend les cellules cérébrales saines toxiques
Chaque neurone contient de la protéine Tau, mais dans la maladie d’Alzheimer, la protéine commence à former de gros enchevêtrements collants qui interfèrent avec le système de transport intracellulaire de la cellule, finissant par tuer le neurone.
Le Dr Mithali Tyagi, chercheur postdoctoral à l’Université de Washington à Saint-Louis et premier auteur de l’étude, qui a mené l’étude en tant qu’étudiant diplômé en neurosciences au laboratoire Shepherd de l’U Health, a comparé ces enchevêtrements à des « monstres de colle ».
“Ils se collent et bloquent le transport au sein du neurone”, explique Tyagi. “Mais ils se décomposent en petits monstres de colle appelés graines tau, qui peuvent ensuite migrer vers de nouveaux neurones. Et si ces graines tau entrent en contact avec une tau saine, elles peuvent endommager la tau saine, de sorte que la maladie recommence dans les neurones sains.”
Dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer, l’équipe a découvert des vésicules extracellulaires contenant à la fois de l’Arc et du Tau « collant » dans le tissu cérébral. Ces vésicules ont pu envahir les cellules saines et induire la formation de nouveaux enchevêtrements de Tau.
Lorsque l’Arc a été supprimé, l’image a radicalement changé. Les souris déficientes en protéine avaient des vésicules extracellulaires contenant si peu de Tau que la maladie ne pouvait pas se propager efficacement aux cellules cérébrales voisines.
“Lorsque nous avons supprimé Arc, le transfert de Tau a été considérablement réduit”, a déclaré Tyagi. “Presque parti.”
L’arc a des effets néfastes et bénéfiques
Le blocage de l’Arc peut sembler une stratégie de traitement évidente, mais les chercheurs ont découvert que la protéine joue un rôle protecteur important dans les premiers stades de la maladie.
En aidant les neurones à éliminer l’excès de Tau toxique, Arc permet aux cellules endommagées de survivre plus longtemps. Chez les souris dépourvues d’Arc, la protéine tau toxique reste dans les neurones, entraînant la mort plus rapide des cellules malades.
“Lorsque Arc est absent, Tau est piégé dans les neurones et s’accumule à des niveaux toxiques. Lorsque Arc est présent, Tau est libéré dans les vésicules extracellulaires. Cela aide à réduire l’accumulation de Tau dans le neurone d’origine, mais le Tau libéré est absorbé dans les neurones sains voisins et favorise la propagation de la maladie”, a déclaré Tyagi.
Ces résultats suggèrent que le traitement le plus efficace ne consiste peut-être pas à empêcher les cellules malades de libérer du Tau. Au lieu de cela, il est préférable d’empêcher ces vésicules extracellulaires toxiques de pénétrer dans les neurones sains.
Une nouvelle cible thérapeutique potentielle pour la maladie d’Alzheimer
Les scientifiques ont découvert des vésicules extracellulaires contenant à la fois Arc et Tau dans le tissu cérébral humain, ce qui suggère que le même mécanisme pourrait exister chez l’homme. Cependant, ils soulignent que des recherches supplémentaires sont nécessaires avant qu’un traitement potentiel ne parvienne aux patients.
“La plupart des travaux que nous avons effectués concernent des souris, pas des humains”, a déclaré Shepherd. “Nous avons quelques indices selon lesquels ce qui se passe chez ces souris pourrait se produire chez les humains, mais nous ne le savons pas encore. Et nous sommes loin de dire que nous développons un remède pour quoi que ce soit. Mais cela pourrait ouvrir de nouvelles voies pour y parvenir.”
Intercepter la protéine tau contenant des vésicules extracellulaires après qu’elle ait quitté les neurones malades, mais avant qu’elle n’atteigne les neurones sains, est une possibilité prometteuse. Même si une telle approche ne permet pas d’inverser les lésions cérébrales existantes, elle pourrait ralentir ou empêcher la propagation de la maladie d’Alzheimer.
“Si nous pouvons cibler ces véhicules électriques spécifiques, ce serait une stratégie thérapeutique vraiment utile”, a déclaré Shepherd. “Pour les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer ou d’une démence précoce, si nous pouvons arrêter la propagation, nous pouvons prévenir d’autres dommages et un déclin cognitif.”
a publié une étude intitulée “Arc médie le transfert intercellulaire de tau via des vésicules extracellulaires”. Es.
La recherche a été soutenue par les National Institutes of Health, notamment le Director’s Office of Transformational Research Award (R01 NS115716), le National Institute of Neurological Disorders and Stroke (DSPAN F99), le National Institute on Aging (AG073236), l’Initiative Chan-Zuckerberg, Ben Barres, Early Acceleration, Alzhain, Alzhain, K. Disorders Award, John M. Huntsman Presidential Foundation, Max Planck Society, AIRC IG. 26229, PRIN 2022EMZJL4, Fondation Rainwater, Fondation JPB, Fondation Cure Alzheimer. Des échantillons humains ont été obtenus auprès du Massachusetts Alzheimer’s Disease Research Center, soutenu par le National Institute on Aging (P30AG062421).
Shepherd est co-fondateur de VNV, LLC, détient des actions et agit en tant que consultant auprès d’Aera Therapeutics, Inc., qui accorde des licences de propriété intellectuelle et de brevets concernant les capsides Arc.