Des scientifiques suivent le parcours de la maladie de Parkinson de l'intestin au cerveau chez la souris
La théorie selon laquelle la maladie de Parkinson peut débuter dans l’intestin a été renforcée dans une étude récente chez la souris. Les scientifiques ont incité des protéines toxiques à se former dans l'intestin et ont suivi chaque étape de son voyage vers le cerveau via le nerf vague.
Des chercheurs de la Johns Hopkins University School of Medicine, à Baltimore, MD, ont mené leur enquête sur un nouveau modèle murin de la maladie de Parkinson.
Le nouveau modèle reproduit un certain nombre de signes et symptômes précoces et tardifs de la maladie de Parkinson, y compris certains qui ne sont pas liés au mouvement.
L’équipe a découvert qu’ils pouvaient amener les souris à développer ces caractéristiques en injectant à leurs tripes des «fibrilles préformées» d’alpha-synucléine, la protéine qui forme des amas toxiques dans le cerveau des personnes atteintes de la maladie de Parkinson.
Un article qui paraît dans le journal Neurone décrit le modèle de souris et les résultats de l'étude.
«Puisque ce modèle commence dans l'intestin», déclare le co-auteur principal de l'étude Ted M. Dawson, qui est professeur de neurologie à la Johns Hopkins University School of Medicine, «on peut l'utiliser [pour] étudier le spectre complet et le cours du temps. de la pathogenèse de la maladie de Parkinson. »
Il explique qu’un tel modèle pourrait permettre aux chercheurs de tester des moyens d’arrêter la maladie de Parkinson à différents stades, depuis l’apparition des symptômes jusqu’à la maladie à part entière.
Parkinson, intestin et alpha-synucléine
La maladie de Parkinson est une maladie qui détruit progressivement les tissus cérébraux. Il tue les cellules cérébrales qui fabriquent un messager chimique appelé dopamine qui aide à la fonction motrice ou au contrôle des mouvements.
L’une des caractéristiques de la maladie de Parkinson est l’agrégation de versions mal repliées de la protéine alpha-synucléine dans les régions touchées du cerveau. Les pathologistes ont observé ces amas lors d'examens post-mortem du cerveau de personnes atteintes de la maladie de Parkinson.
Les principaux symptômes moteurs de la maladie de Parkinson sont les mouvements lents, la raideur, la rigidité, les tremblements et les problèmes d’équilibre. Des difficultés à avaler et à parler peuvent également survenir.
Des symptômes sans rapport avec la fonction motrice peuvent également apparaître dans la maladie de Parkinson. Ces symptômes non moteurs comprennent la douleur, la fatigue, les troubles de l'humeur, la transpiration excessive, la perte de l'odorat, les problèmes de planification et d'attention, la constipation et les troubles du sommeil.
Pour l’instant, il n’existe pas de remède contre la maladie de Parkinson et les traitements existants sont limités dans leur capacité à ralentir l’évolution de la maladie et à atténuer les symptômes les plus avancés.
Les scientifiques ont «reconnu depuis longtemps» que certains symptômes non moteurs, tels que ceux qui affectent l’odorat et l’intestin, peuvent apparaître avant le stade moteur de la maladie de Parkinson.
En outre, ils ont également établi que l'intestin et le cerveau sont en communication constante l'un avec l'autre, principalement par le nerf vague.
Théorie du nerf vague de Braak sur la maladie de Parkinson
En 2003, la chercheuse allemande sur le cerveau Heiko Braak a proposé que le voyage toxique de l'alpha-synucléine commence dans l'intestin et se propage via le nerf vague jusqu'au cerveau, où il fait des ravages sur les cellules dopaminergiques.
Depuis lors, un certain nombre d’études ont trouvé des preuves à l’appui de la théorie de Braak, mais jusqu’aux travaux les plus récents, il n’y avait pas eu de modèles animaux convaincants.
Dans la nouvelle étude, Dawson et ses collègues ont conçu un modèle de souris pour démontrer la théorie de Braak.
Les muscles de l'intestin sont riches en connexions avec le nerf vague. Ainsi, l'équipe a injecté des fibrilles préformées d'alpha-synucléine dans des endroits des muscles intestinaux des souris riches en connexions nerveuses vagues.
Les chercheurs notent que le succès des expériences dépendait non seulement de l'obtention du site d'injection parfait, mais également de l'obtention de la bonne taille et de la bonne quantité de fibrilles.
«Lorsque les premières expériences ont commencé à fonctionner, nous avons été absolument stupéfaits», déclare Dawson, ajoutant que «maintenant, c'est assez courant pour notre équipe de recherche.»
Suivi étape par étape de l'alpha-synucléine
L'équipe a observé qu'il fallait environ 1 mois pour que la protéine toxique se propage du site d'injection au début du tronc cérébral.
Deux mois plus tard, la protéine toxique avait atteint non seulement la partie du cerveau qui succombe à la maladie de Parkinson - la substantia nigra pars compacta - mais également d'autres régions, telles que l'amygdale, l'hypothalamus et le cortex préfrontal.
Dans les 7 mois suivant les injections intestinales, l'alpha-synucléine pathogène avait atteint encore plus loin et avait également pénétré l'hippocampe, le striatum et le bulbe olfactif.
L'équipe a vu comment, au cours de ces mois, il y avait également une perte significative de cellules dopaminergiques dans la substantia nigra pars compacta et striatum.
Suite aux injections intestinales des fibrilles d'alpha-synucléine préformées, les souris ont également développé des symptômes moteurs classiques de la maladie de Parkinson. Ils ont également développé des symptômes non moteurs, notamment une dépression, une perte de l'odorat et des problèmes de mémoire et d'apprentissage.
Les chercheurs ont également effectué la même procédure chez des souris présentant des fibres nerveuses vagues sectionnées. Aucune de ces souris n’a montré les signes et les symptômes de la maladie de Parkinson présentés par ceux dont les nerfs vagues étaient intacts, tels que la mort des cellules nerveuses et des problèmes de fonction motrice et non motrice.
Prise en charge de la théorie de Braak
Les chercheurs concluent que les résultats soutiennent l’hypothèse de Braak sur le développement de la maladie de Parkinson.
Bien que les résultats des études sur la souris ne signifient pas nécessairement qu'il en va de même pour les humains, l'équipe indique des preuves qui suggèrent que, dans ce cas, ils pourraient l'être.
Des études sur les traitements de l’ulcère chez l’homme dans lesquelles des chirurgiens retirent une partie du nerf vague suggèrent que cela pourrait réduire le risque de développer la maladie de Parkinson.
Dawson met en évidence trois implications de l'étude. Le premier est qu'il s'attend à ce qu'il «galvanise les futures études explorant la connexion intestin-cerveau».
La deuxième implication de l'étude que Dawson prévoit est qu'elle pourrait conduire à des recherches supplémentaires sur les facteurs - tels que les infections et des molécules particulières - qui pourraient déclencher la propagation de formes toxiques d'alpha-synucléine.
Et la troisième implication est qu’une nouvelle façon de traiter la maladie de Parkinson pourrait consister à empêcher les formes pathologiques ou pathogènes d’alpha-synucléine de se propager de l’intestin au cerveau.
Les patients atteints d'alpha-synucléine pathologique dans le tractus gastro-intestinal seraient des candidats idéaux pour de futures études neuroprotectrices.
Professeur Ted M. Dawson
