Alzheimer: les scientifiques découvrent la cause de l'agitation nocturne
Une nouvelle étude a découvert un circuit d'horloge biologique qui pourrait expliquer pourquoi les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer ou d'autres formes de démence peuvent devenir plus agitées ou agressives en début de soirée.
Les chercheurs espèrent que leurs découvertes conduiront à de nouveaux traitements qui aideront à calmer l'agressivité et l'agitation que les personnes atteintes d'Alzheimer et d'autres maladies neurodégénératives éprouvent couramment dans le cadre d'une maladie connue sous le nom de «coucher du soleil».
Dans une étude sur des souris qu'ils rapportent dans le journal Neuroscience de la nature, ils expliquent, pour la première fois, comment l'horloge biologique se lie aux cellules cérébrales, ou neurones, qui contrôlent l'agression.
«Nous avons examiné les circuits cérébraux de l’horloge biologique», note le professeur Clifford B., auteur principal de l’étude.Saper, directeur du département de neurologie du Beth Israel Deaconess Medical Center à Boston, MA, "et a trouvé un lien avec une population de neurones connus pour provoquer des attaques violentes lorsqu'ils sont stimulés chez des souris mâles."
Qu'est-ce que le coucher du soleil?
Le coucher du soleil est une condition qui est généralement observée chez les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer, lorsque le comportement devient agité, agité et agressif, accompagné de confusion.
Son nom est dérivé du fait qu'il commence ou s'aggrave généralement en fin d'après-midi ou en début de soirée - lorsque le soleil se couche et que la lumière du jour commence à s'estomper. Malheureusement, c'est souvent le moment où les soignants sont fatigués et doivent faire une pause.
Nous ne savons pas encore exactement ce qui cause le coucher du soleil. Les possibilités suggérées incluent la dépression, la fatigue excessive, la douleur ou même l'ennui, la faim et la soif.
Les chercheurs à l'origine de la nouvelle étude ont choisi d'étudier une autre possibilité: les changements cérébraux provoqués par des maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer interfèrent avec l'horloge biologique.
Ils étaient particulièrement intéressés à savoir si l'horloge «régule directement les comportements agressifs».
Horloges biologiques et rythme circadien
Les horloges biologiques sont des groupes spécifiques de protéines qui communiquent avec les cellules de presque tous les organes et de la plupart des tissus du corps.
Ils réagissent aux changements de lumière et d'obscurité dans l'environnement et donnent lieu à des rythmes circadiens - c'est-à-dire des changements physiques, comportementaux et mentaux qui «suivent un cycle quotidien».
La plupart des êtres vivants, des microbes aux plantes et aux animaux, ont des rythmes circadiens. Par exemple, être éveillé le jour et endormi la nuit est un rythme circadien qui découle des horloges biologiques qui réagissent aux changements des niveaux de lumière dans l’environnement de l’organisme.
Les scientifiques ont découvert que les gènes qui fabriquent et contrôlent les divers composants des horloges biologiques sont largement similaires chez les humains, les souris, les mouches des fruits, les champignons et de nombreux autres organismes.
Alors que les horloges biologiques se trouvent presque partout dans le corps, elles sont toutes synchronisées par une «horloge maîtresse» dans le cerveau.
Chez les humains, les souris et les autres vertébrés, l'horloge maîtresse est située dans le noyau suprachiasmatique, qui est un amas de neurones à l'intérieur de la région hypothalamusienne du cerveau. Le cluster contient environ 20 000 cellules et reçoit des signaux directement des yeux.
Modèle d'agression circadien
Pour leur étude, le professeur Saper et ses collègues ont mesuré la fréquence et l'intensité des interactions entre souris mâles alors que les «souris résidentes» défendaient leur territoire contre les «souris intrus» introduites dans leurs cages à différents moments de la journée.
Ils ont rapporté, pour la première fois dans une étude publiée, que les attaques contre les souris intrus montraient un schéma d'agression circadien - c'est-à-dire que leur intensité et leur fréquence dépendaient de l'heure de la journée.
"Les souris", explique le professeur Saper, "étaient plus susceptibles d'être agressives en début de soirée autour des lumières éteintes, et moins agressives tôt le matin, autour des lumières allumées."
«Cela ressemble à de l'agressivité», poursuit-il, «s'accumule chez la souris pendant la période d'allumage des lumières, et atteint un pic vers la fin de la période d'éclairage.»
Dans une autre série d’expériences, les chercheurs ont manipulé l’horloge biologique maîtresse des souris en modifiant les gènes des neurones qui la régulent.
Ils ont découvert que lorsqu'ils empêchaient les neurones de l'horloge maîtresse de fabriquer un messager chimique spécifique, ou neurotransmetteur, les souris perdaient leur schéma d'agression circadien. L'agressivité est restée élevée tout le temps, ne montrant ni hauts ni bas.
Les chercheurs ont ensuite utilisé un outil appelé optogénétique pour cartographier les circuits cérébraux impliqués. L'outil utilise la lumière laser pour stimuler et désactiver les cellules cérébrales ciblées.
Horloge biologique liée aux neurones d'agression
Les chercheurs ont découvert deux circuits parallèles qui relient l'horloge biologique à une sous-région cérébrale appelée «partie ventrolatérale de l'hypothalamus ventromédial», connue pour réguler l'agression. La stimulation des neurones amène les souris à devenir violentes et agressives.
Ils concluent que leurs résultats révèlent un circuit «fonctionnel» à travers lequel «l'horloge du noyau suprachiasmatique [maître] régule l'agression».
Les schémas qu'ils ont observés chez les souris, explique le professeur Saper, «imitent les schémas d'agressivité accrue observés chez les patients au coucher du soleil.»
Cela suggérerait que le circuit est endommagé d'une manière ou d'une autre dans les maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer, note-t-il.
Des recherches supplémentaires sur la façon dont ce circuit d'horloge biologique change chez les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer pourraient être très utiles pour aider à améliorer la qualité de vie des patients et des soignants.
«Le coucher du soleil est souvent la raison pour laquelle les patients doivent être institutionnalisés, et si les cliniciens peuvent contrôler ce circuit pour minimiser l'agressivité à la fin de la journée, les patients pourront peut-être vivre plus longtemps chez eux.»
Professeur Clifford B. Saper
