Une équipe de recherche américaine a identifié le signal le plus précoce de la maladie d’Alzheimer dans des tests en laboratoire. Voici de quoi il s’agit et pourquoi cela pourrait changer la lutte contre cette forme dévastatrice de démence.
Les chercheurs pensent avoir identifié le plus précoce signal de la maladie d’Alzheimer, dont l’apparition se produit bien avant la formation des fameuses plaques de bêta-amyloïde et des enchevêtrements de tau dans le cerveau, des protéines « collantes » fortement associées à la forme la plus courante de démence. Le biomarqueur, une protéine spécifique des neurones appelée « protéine de densité postsynaptique 95 » (PSD-95), pourrait devenir une nouvelle cible thérapeutique pour retarder l’apparition ou ralentir la progression de la neurodégénérescence (mort des neurones) qui déclenche le déclin cognitif à l’avenir. Jusqu’à présent, l’augmentation des niveaux de cette protéine n’a été détectée que chez des modèles murins (souris) utilisés pour l’étude de la maladie d’Alzheimer, mais il n’est pas exclu que les mêmes mécanismes puissent être observés dans la forme humaine de la pathologie. Les avantages de cette découverte pourraient être significatifs, car plus la maladie est « interceptée » tôt, meilleurs sont les résultats pour la qualité de vie des patients.
Un groupe de recherche américain composé de scientifiques de l’École de biologie moléculaire et mobile et du Programme de neurosciences de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign a découvert que l’augmentation de la protéine PSD-95 dans les neurones représentait le signal le plus précoce de la maladie d’Alzheimer. Les chercheurs, dirigés par le professeur Nien-Pei Tsai, professeur de physiologie moléculaire et intégrative à l’Illinois et membre de l’Institut Beckman des sciences et technologies avancées de l’université, ont identifié le biomarqueur après avoir commencé à rechercher d’éventuels signaux précoces de la maladie, capables de se manifester bien avant les caractéristiques signes et symptômes de la maladie d’Alzheimer, tels que l’apparition des plaques susmentionnées dans les tissus nerveux et la perte de mémoire.
Le professeur Tsai et ses collègues se sont concentrés principalement sur le développement neuronal, à la fois dans des cultures mobiles et chez des animaux vivants, observant une augmentation inhabituelle des niveaux de la protéine PSD-95. Il est intéressant de noter que cette protéine spécifique du système nerveux joue un rôle fondamental dans les processus synaptiques excitateurs, étant également capable d’attirer d’autres récepteurs – tels que ceux du glutamate – sur les synapses. Elle est impliquée dans le développement et la formation de ces « jonctions » qui permettent l’échange de signaux (communication) entre les neurones. Des études antérieures avaient déjà démontré qu’une partie des patients à risque de développer la maladie d’Alzheimer pouvaient manifester précocement une augmentation de l’activité neuronale, détectable par imagerie cérébrale. Cela peut se manifester par des convulsions. Cette hyperexcitabilité neuronale serait associée précisément à l’augmentation des niveaux de la protéine PSD-95.
« Nos données suggèrent que des niveaux élevés de PSD-95 contribuent à l’hyperexcitabilité dans le cerveau. Il s’agit d’un phénotype courant dans certains des premiers stades des patients atteints de la maladie d’Alzheimer : ils ont tendance à présenter une hyperexcitabilité ou une susceptibilité accrue aux convulsions cérébrales, qui précède et aggrave la neurodégénérescence qui suit », a déclaré le professeur Tsai dans un communiqué de presse. Grâce à une série d’expériences, ils ont conclu que cette protéine était précisément celle qui déclenchait les convulsions chez les modèles murins prédisposés à la maladie d’Alzheimer (les modèles animaux analysés n’avaient ni « protéine collante » dans le cerveau ni symptômes, mais seulement des traces de bêta-amyloïde dans le sang). Pour confirmer le rôle de la protéine PSD-95, ils l’ont inhibée en laboratoire, observant des effets significatifs chez les souris tels que la réduction de l’activité des récepteurs dans les synapses, des convulsions et une réduction de la mortalité due à celles-ci. « L’inhibition de la PSD-95 corrige ces défauts synaptiques induits par les Aβ et réduit l’activité convulsive chez les souris APP/PS1 », peut-on lire dans l’abstract de l’étude.
« Nos résultats montrent que la PSD-95 contribue de manière fondamentale à l’hyperexcitabilité aux premiers stades de la maladie d’Alzheimer. Nous pensons donc que la PSD-95 pourrait être un biomarqueur précoce indiquant qu’un patient pourrait être atteint de la maladie d’Alzheimer ou être fortement susceptible aux convulsions », a conclu le professeur Nien-Pei Tsai. Les résultats de cette étude devront également être confirmés par l’analyse d’échantillons humains. Ce n’est qu’alors qu’il sera possible de déterminer si cette protéine spécifique du système nerveux pourrait devenir une cible thérapeutique. Les détails de l’étude intitulée « Hyperfunction of post-synaptic density protein 95 promotes seizure response in early-stage aβ pathology » ont été publiés dans le journal scientifique Embo Reports. Récemment, des scientifiques chinois du département de neurologie de l’Hôpital Xuanwu ont montré que les signaux précoces de la maladie d’Alzheimer peuvent être détectés déjà 18 ans avant le diagnostic de la maladie. Le premier en absolue est l’augmentation de la protéine bêta-amyloïde 42 dans le liquide céphalorachidien. Actuellement, il est nécessaire de comprendre à quel « moment » s’inscrit également l’augmentation de la PSD-95.