Les changements cérébraux liés à la maladie d'Alzheimer pourraient commencer à 40 ans
Les scientifiques ont peut-être amélioré notre compréhension des mécanismes cérébraux derrière la maladie d'Alzheimer, après avoir découvert un processus qui précède l'accumulation de protéines toxiques qui est une caractéristique de la maladie.
Dans une étude sur la souris, des scientifiques de l'Université de Californie du Sud (USC) à Los Angeles révèlent comment les dommages causés aux cellules appelées péricytes peuvent déclencher la maladie de la substance blanche, qui est associée à la démence.
En outre, les résultats de l'étude suggèrent que ces changements cérébraux peuvent survenir dès l'âge de 40 ans.
La maladie de la substance blanche est caractérisée par la dégénérescence de la substance blanche. C'est le tissu cérébral qui contient les fibres nerveuses, les structures filiformes qui transportent les signaux des cellules nerveuses, ou neurones, vers d'autres zones du corps.
Dans la maladie de la substance blanche, ces fibres nerveuses sont endommagées, ce qui entraîne des problèmes de mémoire, de pensée et d'équilibre.
Selon l'auteur principal de l'étude Berislav Zlokovic, de la Keck School of Medicine de l'USC, la maladie de la substance blanche est courante chez les personnes âgées, et la recherche a lié la maladie à la maladie des petits vaisseaux cérébraux, qui, selon eux, «contribue à près de 50% des cas de démence. dans le monde entier, y compris la maladie d'Alzheimer. »
Cependant, les mécanismes précis par lesquels la maladie de la substance blanche peut conduire à la démence n'ont pas été clairs. Mais la nouvelle étude de Zlokovic et de ses collègues jette un peu de lumière.
Les chercheurs ont récemment rapporté leurs découvertes dans la revue Médecine de la nature.
Santé des péricytes et de la substance blanche
L’étude s’est concentrée sur le rôle des péricytes, qui sont les cellules qui tapissent les parois des capillaires ou les plus petits vaisseaux sanguins du corps.
Tout d’abord, l’équipe a procédé à une analyse post-mortem du cerveau de personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer et les a comparées au cerveau d’adultes en bonne santé.
Les chercheurs ont découvert que le cerveau des personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer avait 50% moins de péricytes que des cerveaux sains, et que les niveaux d'une protéine appelée fibrinogène - une protéine de circulation sanguine qui facilite la cicatrisation des plaies - ont été multipliés par trois dans les régions de substance blanche.
En utilisant l'IRM pour étudier des modèles murins déficients en péricytes, il a été constaté que ces cellules jouent un rôle clé dans la santé de la substance blanche.
Lorsque les souris déficientes en péricyte étaient âgées de 12 à 16 semaines - ce qui équivaut à environ 40 années humaines - leurs niveaux de fibrinogène étaient environ 10 fois plus élevés dans le corps calleux, une région du cerveau qui joue un rôle dans la transmission des données cognitives et sensorielles d'un côté du cerveau à l'autre.
À 36-48 semaines - l'équivalent de 70 années humaines - les souris déficientes en péricyte ont montré une augmentation de 50 pour cent des fuites de vaisseaux sanguins, rapporte l'équipe.
«Nos observations suggèrent qu'une fois que les péricytes sont endommagés, le flux sanguin dans le cerveau diminue comme un drain qui s'obstrue lentement», déclare la co-première auteure de l'étude, Angeliki Maria Nikolakopoulou, de l'Institut de neurogénétique Zilkha de la Keck School of Medicine.
Découvrir «les débuts de la démence»
Pour la partie suivante de l’étude, l’équipe a évalué la vitesse de course des rongeurs à l’aide d’un test de roue. Lorsqu'elles ont atteint l'âge de 12 à 16 semaines, les souris déficientes en péricyte couraient 50 pour cent plus lentement que les souris témoins.
«Les souris déficientes en péricytes fonctionnent plus lentement car il y a des changements structurels dans leur substance blanche et une perte de connectivité entre les neurones», note Zlokovic.
Confirmant leur théorie avec l'IRM, les chercheurs ont découvert qu'à l'âge de 12 à 16 semaines, les souris déficientes en péricytes présentaient des changements structurels de la substance blanche.
«Les péricytes sont rapidement compromis», explique le co-premier auteur de l'étude Axel Montagne, également de l'Institut Zilkha Neurogenetic. «Pensez-y comme des cheveux obstruant un drain au fil du temps. Une fois que le drain est bouché, des fissures commencent à se former dans les «tuyaux» ou les vaisseaux sanguins du cerveau. La matière blanche s'effrite et les connexions cérébrales sont perturbées. Ce sont les débuts de la démence. »
Montagne ajoute que cette découverte indique que chez l'homme, la maladie de la substance blanche pourrait commencer dès l'âge de 40 ans.
«De nombreux scientifiques», note Zlokovic, «ont concentré leurs recherches sur la maladie d'Alzheimer sur l'accumulation de protéines amyloïdes et tau toxiques dans le cerveau, mais cette étude et d'autres de mon laboratoire montrent que le problème commence plus tôt - avec des vaisseaux sanguins qui fuient dans le cerveau. . »
Une nouvelle approche pour prévenir la démence?
Lorsque les chercheurs ont utilisé un composé pour réduire les niveaux de fibrinogène dans le sang et le cerveau des rongeurs, ils ont constaté que le volume de substance blanche était rétabli à 90%, tandis que la connectivité de la substance blanche était rétablie à 80%.
«Notre étude fournit la preuve que le ciblage du fibrinogène et la limitation de ces dépôts de protéines dans le cerveau peuvent inverser ou ralentir la maladie de la substance blanche.»
Berislav Zlokovic
Les chercheurs pensent que leurs résultats pourraient indiquer que le fibrinogène est une cible pour prévenir ce précurseur de la démence, mais des études supplémentaires sont nécessaires pour déterminer la meilleure stratégie.
«Nous devons trouver la bonne approche», déclare Zlokovic, ajoutant: «Peut-être que se concentrer sur le renforcement de l'intégrité de la barrière hémato-encéphalique peut être une réponse car vous ne pouvez pas éliminer le fibrinogène du sang chez les humains. Cette protéine est nécessaire dans le sang. Il se trouve que c'est juste toxique pour le cerveau. »
