Manganèse et Parkinson: le mécanisme peut expliquer le lien
Nouvelle recherche, publiée dans la revue Signalisation scientifique, détaille le mécanisme par lequel l'exposition au manganèse peut déclencher un mauvais repliement des protéines dans le cerveau, ce qui peut à son tour entraîner des symptômes de type Parkinson. Les résultats peuvent permettre un diagnostic plus précoce de l'état neurologique.
Le manganèse est un nutriment essentiel présent dans «les légumineuses, les ananas, les haricots, les noix, le thé et les céréales».
Dans le corps humain, le manganèse facilite la régulation de la glycémie, la formation osseuse et l'immunité.
Cependant, une exposition à des niveaux excessifs de manganèse peut déclencher des symptômes neurologiques de type Parkinson.
Le manganèse s'accumule dans la région des noyaux gris centraux du cerveau.
Les chercheurs connaissent ces liens entre le manganèse et la maladie de Parkinson depuis des décennies, mais de nouvelles recherches aident à élucider les mécanismes derrière ces associations.
Anumantha Kanthasamy, titulaire de la chaire Linda Lloyd de neurotoxicologie à l'Université d'État de l'Iowa à Ames, a dirigé la nouvelle recherche.
Le manganèse aide à transférer une protéine défectueuse
La maladie de Parkinson est caractérisée par des amas formés par une protéine alpha-synucléine mal repliée. Ces agrégats de protéines sont toxiques pour les neurones.
Kanthasamy et ses collègues ont entrepris d'étudier comment ces protéines mal repliées pourraient interagir avec le manganèse pour déclencher la progression de la maladie de Parkinson.
Pour ce faire, ils ont examiné les données de souris et des échantillons de sérum sanguin prélevés sur huit soudeurs. En tant que groupe, les soudeurs ont un risque plus élevé d'exposition prolongée au manganèse. La recherche a également examiné un groupe témoin de 10 personnes.
Les analyses ont révélé que les soudeurs exposés au manganèse avaient des niveaux plus élevés d’alpha-synucléine mal repliée, ce qui les expose à un risque plus élevé de la maladie de Parkinson.
Des tests de culture cellulaire supplémentaires ont montré que l'alpha-synucléine mal repliée était sécrétée par de petites vésicules appelées exosomes dans l'espace extracellulaire. En d'autres termes, les vésicules ont permis aux protéines de voyager de cellule en cellule et de propager davantage la protéine mal repliée.
Les scientifiques ont également isolé des exosomes contenant de l'alpha-synucléine à partir de cellules exprimant l'alpha-synucléine qui avaient été exposées au manganèse et les ont livrés à une zone du cerveau chez les souris appelée le corpus striatum. Cela a provoqué des symptômes de type Parkinson chez les souris.
Le manganèse a semblé accélérer la «transmission de cellule à cellule» de l'alpha-synucléine, ce qui, à son tour, a conduit à une neurotoxicité. Kanthasamy et ses collègues expliquent:
«Ensemble, ces résultats indiquent que l'exposition [au manganèse] favorise la sécrétion [d'alpha-synucléine] dans les vésicules exosomales, ce qui évoque par la suite des réponses pro-inflammatoires et neurodégénératives dans les cultures cellulaires et les modèles animaux.»
«[Nous] avons identifié un mécanisme possible impliquant la transmission de cellule à cellule médiée par l'exosome de [l'alpha-synucléine] lors d'une exposition au neurotoxique environnemental», écrivent les auteurs.
Les résultats peuvent conduire à une détection plus précoce
Selon les National Institutes of Health (NIH), environ 50 000 personnes aux États-Unis reçoivent un diagnostic de la maladie de Parkinson chaque année, et 500 000 personnes vivent actuellement avec la maladie.
Bien que la maladie ne soit pas encore guérie, la diagnostiquer plus tôt peut prévenir des lésions cérébrales irréversibles et aider à accélérer les essais cliniques humains de nouveaux médicaments.
Les résultats que Kanthasamy et ses collègues viennent de publier pourraient aider les scientifiques à concevoir un nouveau test de diagnostic de la maladie de Parkinson qui pourrait détecter la maladie beaucoup plus tôt. Les résultats peuvent également aider les scientifiques à tester l’efficacité des nouveaux médicaments contre la maladie de Parkinson.
«Au fur et à mesure que la maladie progresse, il est plus difficile de la ralentir avec des traitements», dit Kanthasamy. Il ajoute: «Une détection précoce, peut-être en testant l'alpha-synucléine mal repliée, peut conduire à de meilleurs résultats pour les patients. Un tel test pourrait également indiquer si quelqu'un est à risque avant le début de la maladie. »
Cependant, les auteurs de l'étude préviennent également que leurs résultats sont encore expérimentaux et qu'un tel test de diagnostic peut ne pas être disponible pendant des années.
