Une avancée significative dans la compréhension de la protéine Tau a été réalisée par un collectif de chercheurs internationaux. Contrairement aux idées reçues, cette protéine pourrait jouer un rôle protecteur dans le cerveau, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles perspectives pour le traitement de la neurodégénérescence et de maladies comme Alzheimer.
Une équipe de recherche internationale a découvert que la protéine Tau, communément associée à Alzheimer avec les plaques de bêta-amyloïde, peut en réalité protéger le cerveau et ne pas favoriser la mort des neurones (neurodégénérescence) dans certaines conditions. Qu’indique cela et pourquoi cela pourrait-il mener à de nouveaux traitements contre la démence.
La perte de protéine Tau empêche la formation de gouttelettes lipidiques, utiles pour éliminer les substances toxiques dans le cerveau. Crédit : Nature Neuroscience
Les chercheurs ont découvert qu’un signal fortement associé à la maladie d’Alzheimer joue également un rôle dans la protection de notre cerveau. En d’autres termes, la réputation de « méchant » qui lui est souvent destinée n’est en réalité pas pleinement justifiée, ayant aussi – et nous soulignons aussi – un effet positif contre la neurodégénérescence, c’est-à-dire la mort des neurones qui mène à un décrochage cognitif et à d’autres symptômes de la démence. Le signal en question est la présence de enchevêtrements de protéine Tau dans le tissu cérébral, dont l’accumulation, conjointement avec celle des plaques de bêta-amyloïde, est communément associée à la principale cause de démence dans le monde. Il n’est pas encore clair si les enchevêtrements de Tau sont un facteur déclenchant de la mort des neurones ou un effet de celle-ci ; ce qui est néanmoins ressorti de la nouvelle étude, c’est que la présence de la protéine Tau dans sa forme saine offre un bouclier contre la neurodégénérescence causée par des molécules potentiellement toxiques (connues sous le nom de espèces réactives de l’oxygène ou ROS) et donc contre Alzheimer et des maladies similaires.
Pour établir que la protéine Tau peut protéger le cerveau et ne représente pas seulement un dommage aux neurones, une équipe de recherche internationale dirigée par des scientifiques américains du Baylor College of Medicine de Houston et de l’Institut de Recherche Neurologique Jan et Dan Duncan de l’hôpital pour enfants du Texas a collaboré étroitement avec des collègues de divers instituts. Parmi ceux impliqués se trouvent le Département de Physiologie de l’Université de l’Alberta (Canada) et le Département des Sciences Biologiques de l’Université Métropolitaine de Tokyo (Japon). Les chercheurs, coordonnés par le professeur Hugo J. Bellen et la docteure Lindsey Goodman du Département de génétique moléculaire et humaine de l’établissement texan, ont tiré leurs conclusions après avoir mené des expériences spécifiques avec des rats et des mouches des fruits, parmi les principaux animaux modèles dans la recherche scientifique.
Plus précisément, les scientifiques se sont concentrés sur les espèces réactives de l’oxygène (ROS), des sous-produits de fonctions mobiles – comme la respiration mobile dans les mitochondries – contenant de l’oxygène qui, lorsqu’elles s’accumulent, peuvent engendrer des dommages par oxydation à divers éléments, de l’ADN aux protéines, en passant par les lipides. Les chercheurs ont déterminé que les ROS produits par les neurones sont emballés dans des gouttelettes lipidiques par les cellules gliales ou glie, des cellules du système nerveux (non neuronales) qui soutiennent les neurones. Grâce à ce processus, le cerveau réussit à éliminer les déchets toxiques et à rester sain et efficace. La protéine Tau joue un rôle fondamental dans ce processus de nettoyage. La docteure Goodman et ses collègues, en effet, en étudiant le système nerveux de mouches des fruits et de modèles murins, ont découvert que lorsque la Tau est absente ou en déficit et mal repliée, les gouttelettes lipidiques contenant les déchets ne se forment pas, catalysant l’accumulation de ROS dans le cerveau. Pour leurs expériences, ils ont également utilisé des organismes génétiquement modifiés pour présenter une protéine Tau pathologique d’origine humaine. Il est connu que de faibles concentrations de ROS sont bénéfiques, mais lorsqu’elles sont élevées, elles peuvent causer des dommages pouvant tuer les neurones.
En pratique, lorsque la protéine Tau est saine et se replie correctement, elle génère un bouclier contre la neurodégénérescence, mais lorsqu’elle est absente ou défectueuse et mal repliée, elle déclenche une série d’effets en cascade pouvant mener à la mort des neurones. “Nous avons découvert que la surexpression de Tau dans la glie interrompt les gouttelettes lipidiques dans les co-cultures de neurones et d’astrocytes de mouches et de rats, sensibilisant la glie aux lipides périssodiques neuronaux toxiques”, ont expliqué les chercheurs. Ce processus pourrait expliquer un facteur impliqué dans Alzheimer et des maladies similaires, mais aussi offrir des espoirs pour de nouveaux traitements. “En révélant un nouveau rôle neuroprotecteur surprenant pour la Tau, l’étude ouvre la porte à de potentielles nouvelles stratégies pour ralentir, inverser et traiter les conditions neurodégénératives”, a déclaré le professeur Bellen dans un communiqué. Par exemple, il a été souligné que les mouches des fruits dépourvues de Tau vivent moins longtemps et présentent des défauts moteurs, qui peuvent être éliminés grâce à l’administration d’un antioxydant appelé N-acétylcystéine amide. Les détails de la recherche “Tau is required for glial lipid droplet formation and resistance to neuronal oxidative stress” ont été publiés dans la prestigieuse revue scientifique Nature Neuroscience.