Comment la `` mémoire immunitaire '' du cerveau peut conduire à la maladie d'Alzheimer
Une nouvelle étude montre que les microglies, qui sont les cellules immunitaires du système nerveux central, peuvent «se souvenir» de l'inflammation. Cette «mémoire» influence la façon dont les cellules réagissent aux nouveaux stimuli et gèrent la plaque toxique dans le cerveau, un marqueur de la maladie d’Alzheimer.
La microglie, parfois appelée cellules «piégeuses», «sont les principales cellules immunitaires du système nerveux central».
En tant qu’acteur clé de l’immunité cérébrale, les microglies sont envoyées sur le site de l’infection ou de la blessure, où elles combattent les agents toxiques ou les pathogènes et se débarrassent des cellules inutiles.
Cependant, ces cellules sont également connues pour jouer un rôle négatif dans les troubles neurodégénératifs tels que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, les accidents vasculaires cérébraux ischémiques et les lésions cérébrales traumatiques.
Par exemple, une étude récente a montré que lorsque les microglies sont hyperactives, elles dévorent des plaques toxiques avec des synapses, ce qui conduit vraisemblablement à la neurodégénérescence observée dans la maladie d'Alzheimer.
De plus, la microglie survit très longtemps, certaines des cellules durant plus de 2 décennies.
En outre, «[s] études ont montré que les maladies infectieuses et l'inflammation subies au cours de la vie peuvent affecter la gravité de la maladie d'Alzheimer beaucoup plus tard dans la vie», explique le chercheur principal Jonas Neher, chercheur expérimental en neuroimmunologie au Centre allemand des maladies neurodégénératives de Tübingen. .
Ensemble, ces observations ont conduit Neher à se demander «si une mémoire immunologique dans ces microglies à longue durée de vie pourrait communiquer ce risque [d'Alzheimer]».
Pour répondre à cette question, l'équipe a examiné la réponse immunitaire de ces cellules cérébrales chez la souris. Les résultats ont été publiés dans la revue La nature.
Cellules immunitaires «formées» ou «tolérantes»
Neher et ses collègues ont provoqué plusieurs fois une inflammation chez la souris et étudié l'effet qu'elle avait sur leur microglie. Les chercheurs ont déclenché deux états distincts dans les cellules charognards du cerveau: «entraînement» et «tolérance».
Par exemple, le premier stimulus inflammatoire appliqué par les chercheurs a «entraîné» les cellules immunitaires à réagir plus fortement au deuxième stimulus inflammatoire. Mais, au quatrième stimulus, les cellules sont devenues tolérantes à l'inflammation et ont à peine réagi.
Ainsi, il est devenu évident que la microglie peut «se souvenir» d'une inflammation antérieure.
Les scientifiques ont ensuite voulu savoir quel rôle joue cette mémoire dans la réaction de la microglie à l’accumulation de plaque amyloïde dans le cerveau, caractéristique de la maladie d’Alzheimer. Ainsi, ils ont examiné l’activité de la microglie chez des souris atteintes d’une pathologie de type Alzheimer.
Neher et son équipe ont découvert que les cellules immunitaires entraînées exacerbaient la maladie à long terme. Des mois après leur premier stimulus inflammatoire, la microglie a stimulé la production de plaques toxiques. La microglie tolérante, en revanche, réduit la formation de plaque.
«Nos résultats identifient la mémoire immunitaire dans le cerveau comme un modificateur important de la neuropathologie», expliquent les chercheurs.
L'inflammation peut reprogrammer le cerveau
De plus, les chercheurs voulaient savoir si cette mémoire immunitaire laissait une trace épigénétique, c'est-à-dire si la mémoire de l'inflammation provoquerait des modifications chimiques de l'ADN des cellules.
Les analyses d'ADN ont révélé que des mois après le premier stimulus inflammatoire, les cellules «entraînées» et «tolérantes» présentaient des changements épigénétiques qui activaient certains gènes et en désactivaient d'autres.
Ces changements épigénétiques ont influencé la capacité de la microglie à éliminer les plaques toxiques dans le cerveau.
«Il est possible que chez l'homme également, des maladies inflammatoires qui se développent principalement à l'extérieur du cerveau puissent déclencher une reprogrammation épigénétique à l'intérieur du cerveau», spécule Neher.
Si cela est vrai, cela expliquerait pourquoi les maladies inflammatoires telles que l’arthrite - et les maladies qui ont été considérées comme inflammatoires, comme le diabète - augmentent le risque de maladie d’Alzheimer.
Ensuite, les chercheurs prévoient d'étudier si la microglie est modifiée de la même manière chez l'homme. S'ils le sont, cela pourrait ouvrir la porte à des thérapies innovantes.
